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1、第26卷第2期福建电力与电工ISSN1006-01702006年6月FUJIANDIANLIYUDIANGONGCN35-1174/TM基于RTDS的发电机励磁系统建模ModelingforExcitationSystemofGeneratorBasedonRTDS1212宋福海许新生王大光黄文英(1.福建省电力试验研究院,福建福州350007;2.福建省电力有限公司,福建福州350002)摘要:简单介绍了600MW机组的励磁系统现场测试和模型参数辨识工作;利用RTDS建立了该发电机及励磁系统的实测和IEEE标准模型,进行了大量的仿真试验及分析,验证了实测模型和
2、参数的可信性和实用性。关键词:励磁系统;建模;PSS;参数辨识;RTDSAbstract:The600MWgeneratorexcitationsystemtestsonsiteandparameteridentificationareexplained.TheIEEEstandardmodelandtheuser-definedmodelcomefromidentificationwereestablishedbasedonRTDS.ThennumbersofRTDSsimulationtestsweredonewell.Itvalidatesthatthee
3、xcitationsystemmodelandparametersarecredibilityandpracticability.Keywords:ExcitationSystem;Modeling;PSS;parameteridentification;RTDS中图分类号:TM74文献标识码:B文章编号:1006-0170(2006)02-0001-07随着地区联网、全国联网和新技术的应用,电力本文仅以1台600MW机组为例,简单介绍了发电系统的稳定分析从过去的单一故障暂态稳定分析发机励磁系统现场测试和模型参数辨识方法,并阐述展为暂态稳定与电压稳定交织的综合性
4、长过程的稳基于RTDS的发电机励磁系统建模研究工作。定分析。发电机励磁系统作为电力系统机电暂态过1600MW机组励磁系统模型概况程数学模型的重要组成部分,对电网的电压控制和暂态稳定具有重要的作用,对电力系统的动态过程某电厂600MW汽轮发电机组的励磁系统为三影响较大。因此,开展主要机组励磁系统建模研究和机无刷励磁方式,采用MEC3300T型模拟式自动励参数实测工作,对加强电力系统基础数据平台的建磁调节器。制造厂家提供励磁系统的原始模型参数设,提高安全稳定分析水平有重要意义。框图见图1。图1励磁系统原始模型参数框图-1-采用频域辨识法、时域辨识法和智能辨识法进合,
5、即可得出发电机励磁系统的模型参数。行该发电机励磁系统的现场测试和模型参数辨识。时域辨识法基于现代控制理论,利用时域辨识频域辨识法基于经典控制理论,将励磁系统的软件可获得发电机励磁系统各环节的参数。当机组各环节视为单输入-单输出系统,在MEC3300T调保持空载、额定运行工况时,在MEC3300T调节器节器的综合端输入0.1～400Hz的伪随机小幅信号,的综合端输入10%及-10%阶跃信号,录取机端电用以产生小幅扰动的输出信号,利用HP35670A动压和AVR输出的励磁电压等信号,得到图2和图3态信号分析仪器进行频谱特性分析和现场参数拟的阶跃响应试验波形。图2发电
6、机空载+10%阶跃响应试验波形图3发电机空载-10%阶跃响应试验波形图2中,AVR输出的励磁电压限幅上限值为励磁系统中的非线性环节的参数。依据GA算法辨188V,下限值为-80V,而制造厂家提供的限幅范围识得出的标准励磁模型IEEEAC2和PSS模型为-160～160V。显然,厂家提供的参数与实测参数IEEEST的框图及参数见图5、表1及图6、表2。存在有误差,应以实测的数据为准。图4为实测模型2IEEEAC2标准励磁模型的RTDS仿真试验参数框图。因为频域辨识法和时域辨识法只能进行线性参2.1IEEEAC2标准模型RTDS建模数的辨识,而实际的励磁系统存在着限
7、幅、死区一些图7为发电机励磁系统仿真模型,其中RTDS非线性环节,其辨识结果无法反映出非线性动态特采用的发电机模型参数如表3;励磁系统采用IEEE性;所以提出了一套基于遗传算法(GeneticAC2标准模型,参数见表1;PSS采用IEEEST模型,Algorithms,GA)群体优化的智能辨识法,可辨识出参数见表2。图4现场实测的励磁系统模型参数框图-2-VREFVSVAMAX++VRMAX1-+1+sTK++1VEEC∑∑CA∑LVK∑πEBFD1+sTRVc1+sTB1+sTAVAGateVRsTE--VVRMINFEXLVAMIN0-K∑FEX=f(lN)
8、VLFV+HINVLRK
