大型汽輪發(fā)電機(jī)組軸系扭振控制技術(shù)綜述
來源：宏偉發(fā)電機(jī)租憑 發(fā)布日期：2015-03-18 瀏覽：次
智能控制1介紹隨著大功率機(jī)組的生產(chǎn)，國內(nèi)外的軸系扭振引起了許多嚴(yán)重的事故。自1969年至1988年，國內(nèi)外軸系扭振引起的軸系事故有30多起，特別是1999年以來，機(jī)組軸系部分發(fā)生了許多惡性事故。
大型汽輪
發(fā)電機(jī)組軸系的扭轉(zhuǎn)振動是機(jī)械和電氣耦合的扭轉(zhuǎn)振動的顯著特征，因此，卷板機(jī)的扭轉(zhuǎn)振動引起了設(shè)計(jì)、制造、科研和運(yùn)行的高度重視。對web機(jī)器的扭轉(zhuǎn)振動的預(yù)測和控制的研究不僅具有重要的理論意義，而且對防災(zāi)、控制和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行也具有很大的工程應(yīng)用價值。我國已將這些問題列為國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展規(guī)劃項(xiàng)目，本次審查是開展這項(xiàng)研究工作的需要。
機(jī)電擾動引起的軸系扭振的電氣干擾包括電氣短路故障、自動重合閘、非同步電網(wǎng)連接、負(fù)載抑制和串聯(lián)電容補(bǔ)償、高壓直流輸電和電力系統(tǒng)穩(wěn)定器的調(diào)整等。將機(jī)電擾動下的軸系扭轉(zhuǎn)振動分為三種類型，即二次同步諧振( SSR )、超共振和振蕩轉(zhuǎn)矩脈沖扭轉(zhuǎn)振動誘導(dǎo)的SSR ( 1)。1 SSR)。SSR的主要因素是串聯(lián)電容補(bǔ)償、直流輸電、不適當(dāng)?shù)碾娏ο到y(tǒng)穩(wěn)定器、發(fā)電機(jī)勵磁系統(tǒng)、可控硅控制系統(tǒng)和電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)的反饋效應(yīng)等。國內(nèi)外對其機(jī)理、分析方法、預(yù)防和抑制措施進(jìn)行了廣泛的研究，取得了一定的成果。下面介紹了用于抑制SSR的控制和調(diào)節(jié)手段的使用。
為了提高電力系統(tǒng)的傳輸容量，串聯(lián)電容補(bǔ)償是SSR的主要原因，國內(nèi)外的許多研究主要依靠勵磁系統(tǒng)的改進(jìn)來抑制SSR。1975年，首次采用勵磁系統(tǒng)抑制軸系的扭轉(zhuǎn)振動，采用發(fā)電機(jī)無功功率作為反饋信號的負(fù)阻尼穩(wěn)定器( NDS)擴(kuò)展了穩(wěn)定區(qū)域。在文獻(xiàn)中，采用有功功率和無功功率作為NDS的輸入信號，得到了一個魯棒穩(wěn)定系統(tǒng)。但這種控制器通常只抑制很少的扭轉(zhuǎn)模式。20世紀(jì)70年代提出的電力系統(tǒng)穩(wěn)定器( PSS)最初是用來抑制系統(tǒng)的低頻振蕩。摘要:在文獻(xiàn)中，分析了PSS對扭轉(zhuǎn)振動的阻尼效應(yīng)和多參數(shù)反饋線性勵磁控制的可行性，提出了線性最優(yōu)勵磁控制( loec)來抑制多種不穩(wěn)定的扭轉(zhuǎn)模式，可以有效地穩(wěn)定大范圍電容補(bǔ)償下的SSR系統(tǒng)。在文獻(xiàn)[ 6]中，利用相鄰塊之間的扭轉(zhuǎn)角差作為反饋量，得到了附加次優(yōu)勵磁控制器。分析表明，系統(tǒng)的特征值向左移動。然而，由于最優(yōu)勵磁控制的復(fù)雜設(shè)計(jì)，反饋不容易測量，到目前為止還沒有實(shí)現(xiàn)。文獻(xiàn)[ 7]提出了利用模態(tài)控制理論設(shè)計(jì)PSS來提供阻尼力矩的方法。文獻(xiàn)[ 8 ]提出了在靜止無功補(bǔ)償器和勵磁控制器中，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)( ann)自適應(yīng)控制器增益阻尼SSR，時域仿真證明了其有效性。
在理論上，汽輪機(jī)的蒸汽門調(diào)節(jié)也可以抑制SSR，勵磁系統(tǒng)的控制理論技術(shù)也可以用于蒸汽門的調(diào)節(jié)，可以獲得良好的抑制效果。
由于渦輪發(fā)電機(jī)軸系統(tǒng)與直接熱力工程流聯(lián)合系統(tǒng)之間的相互作用，直流輸電的運(yùn)行也成為了SSR的一個原因。高壓直流輸電的恒電流或恒功率控制系統(tǒng)的帶寬一般為10～30，而低階扭轉(zhuǎn)振動的固有頻率通常在此頻率范圍內(nèi)。因此，高壓直流變換器可以通過額定功率、電流、電壓和輔助功率控制電路來提高低頻振蕩穩(wěn)定性。通過改進(jìn)變頻器的控制或添加二次同步阻尼co，可以消除這一問題
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