基于matlab发电机甩额定无功负荷仿真试验分析

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1、内蒙古电力技术INNERMONGOLIAELECTRICPOWER2010年第28卷第4期基于MATLAB的发电机甩额定无功负荷仿真试验分析SimulationTestingAnalysistoRejectionofSpecifiedReactiveLoadBasedonMATLAB廖松涛(内蒙古岱海发电有限责任公司，内蒙古凉城013700)[文章编号】1008—6218(2010)04—0024—03国家标准GB／T7409．3—2007《同步电机励磁组为上海发电机厂生产的QFSN一600—2型发电机．系统大、中型同步发电机励磁系统技术要求》(以下采用单元接线接人电厂500kV配电装

2、置．该配电装简称国标GB／T7409．3—2o07)要求在额定功率因置为一个半断路器接线方式发电机组的额定容量数下．当发电机突然甩额定负荷后，发电机电压超调为667MVA，额定功率因数为0．9(滞后)，额定有功量不大于额定值的15％．振荡次数不超过3次，调功率为600MW．额定无功功率为290Mvar．发电机节时间不超过10sI1。电力行业标准《大型汽轮发电机端额定电压为20kV．励磁电流基值为1225．6机自并励静止励磁系统技术条件DI650-1998)A，励磁电压基值为122．6V。每台主变压器额定容f以下简称行标DIJ／r650—1998)要求励磁控制系量为720MVA。接线组别

3、为Y、D1l，电压变比为统应保证在发电机甩额定无功负荷时发电机电压最500kV／20kV。大值不大于额定值的115％i21上述国标及行标均要求在交接试验时进行发电机甩额定无功负荷试验．2利用MATLAB甩额定无功负荷仿真试验但现场实际条件及电网运行方式很难在满足上述工分析况要求的情况下进行发电机甩负荷试验．为此通过仿真试验来获取发电机甩额定无功负荷后机端电压2．1建立仿真模型变化的数据．对于确保发电机安全运行具有非常重在MATLAB／SIMULINK下用PSB根据如图1要的现实意义所示的单机无穷大系统建立仿真模型．以此模型进行内蒙古岱海发电有限责任公司3号发电机在额定1设备概况参数下运

4、行时突然甩负荷的动态过程仿真分析。2．2仿真模型介绍内蒙古岱海发电有限责任公司4x600MW机2．2．1发电机仿真模型【收稿Et期】2010—02—22[作者简介】廖松涛(1971一)，男，江西省人，学士，工程师，从事继电保护整定计算与检修工作。2010年第28卷第4期内蒙古电力技术表2励磁系统(exc8ys)模型参数设置，＼／无统——馈荷1侥菥2图1单机无穷大系统发电机模型采用SIMULINK中的synchronousmachinepustandard模型．考虑到发电机在额定参数下运行时突然甩负荷会造成发电机铁心的饱和．根据现场实测发电机空载特性进行发电机饱和参数设置(如表1所示)，

5、其他参数根据上海电机厂提供的QFSN一600—2发电机参数进行设置。1．01／、，～一y0．8表1发电机饱和参数设置／j0．6／0．4／0．20-0-2图2额定工况甩负荷发电机有功功率波形Ol8注：1)In,=1225．6A；2)F2O．O0kV。0．6e0．42．2．2主变压器仿真模型0．2一，，O『主变压器采用三相双绕组变压器模型．考虑到-0．2I主变压器甩额定负荷时变压器铁心饱和的问题．在tls模型中进行了饱和特性参数的设置主变压器主要图3额定工况甩负荷发电机无功功率波形参数的设置：=720MVA，：50Hz，绕组l连接方式为D1(低压侧)，绕组2连接方式为Y(高压侧)，低压侧与

6、高压侧的电压比为20kV／500kV．其余绕组参数及变压器饱和特性参数均采用默认参数2．2．3励磁系统仿真模型励磁系统模型采用SIMUUNK中的excitationsystem模型．其模型参数根据华北电力科学研究院图4额定工况甩负荷发电机机端电压波形有限责任公司提供的《岱海电厂3号机励磁系统模型参数确认报告》I31进行设置(如表2所示)。从图2一图4可以计算出．发电机甩负荷前有2_3甩额定无功负荷仿真试验及其结果分析功功率为0．899x667MW=599．633MW．无功功率为进行仿真时潮流设置的初始条件为P=40MW．0．437x667Mvar=291．479Mvar．机端电压为1x

7、20Q=20Mvar，发电机初始值为40MW，上升斜率kV=20kV。当仁10S时发电机甩负荷．发电机有功为1／6，t=5．034S时发电机达到额定有功功率、额定功率变为0MW．无功功率突增后迅速变为0Mvar．无功功率工况并网断路器breaker初始状态为合发电机机端电压最大值为1．123(p．u．)(为机端电压闸．拄10S时breaker跳闸发电机甩额定无功负荷．额定值的112．3％)，振荡次数为0，调节时间小于2￡=15S仿真结束，仿真算