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第31卷第4期 2015年4月
电力科学与工程
Electric Power Science and Engineering
刘小亮’，张雪敏，秦博宇，孙铭泽
Vol. 31,No. 4 Apr.,2015
（1.中国农业大学信息与电气工程学院，北京100083；2.清华大学电机系
电力系统国家重点实验室，北京100084；3.东北电网有限公司，辽宁沈阳110180）
摘要：与广域的互联大电网相比，小型及微型电力系统具有能源综合利用效率高的优点。但小型汽轮机变工况运行频繁，蒸汽参数变化范国大。为了分析蒸汽参数对汽轮机系统稳定性的影响，道过对汽轮机工作机理的研究，建立了汽轮发电机组电磁功率随蒸汽压力变化的数学模型，避免了水蒸气的摘和烩等复杂物理量的测量。研究了蒸汽受限时，汽轮机入口蒸汽压力的变化过程；分析了给定系统在蒸汽受限时的安全稳定城，给出了极限时间与蒸汽受限严重程度、带载量的关系式。该成果对于实际运行中蒸汽
受限时的紧急切负荷控制具有重要的指导意义。关键词：蒸汽参数；蒸汽受限；极限时间；稳定性
中图分类号：TK261
0引言
文献标识码：A
DOI; 10.3969/j. issn. 1672 0792. 2015. 04. 010
了其变化对汽轮机发电机有功功率的影响。文献「41研究了锅炉的燃烧不稳定、汽轮机汽门的开度调节不稳定等引起的压力脉动导致的
随着石油资源的渐趋贫乏，如何合理地利
用能源，提高动力装置各种工况的综合经济性已成为当务之急。与广域的互联大电网相比，小型及微型独立电力系统具有能源综合利用效率高的优点，但其安全稳定运行要求高，特别是，当小型或微型电网独立运行时，燃料不足将造成供给汽轮机的蒸汽量不足，从而威励整个系统的安全运行，严重时将会使系统失去稳定，造成负荷损失。因此，研究蒸汽参数变化对于小型电力系统的影响及运行的安全稳定域是非常必要的。
小型汽轮机变工况运行频繁，蒸汽参数变
化范围大。已有大量文献研究了燃料、蒸汽流量等物理量的变化对于汽轮发电机组的影响。文献「21研究了燃料量、总给水量以及调门开度的变化对汽轮机机械功率的影响。文献「31将调门开度和燃料流量作为控制量，研究
收稿日期：2015-0202。
基金项目：国家留学基金（CSCNo.201306215014）。
电力系统低频振荡现象。文献［5］通过在调速系统的动态模型中增加一个比例系数反映蒸汽参数变化对电力系统的影响。文献「61研究了在汽轮机运行过程中主蒸汽参数偏离设计值弓起机组功率变化的现象。文献71研究了汽轮机在单阀一顺序阀切换时，蒸汽参数偏高弓起负荷波动较大的题。然而，上述研究对小型电力系统发电机侧模型考虑简单，且主要是针对陆用大型火电汽轮机的研究，小型独立电力系统相比互联天电网具有蒸汽参数变化范围更大的特点，因此有必要针对小型发电机组进行研究。本文通过研究汽轮发电机组的输出特性及水蒸气的物理性质，给出了汽轮发电机组的电磁功率输出和蒸汽参数之间的关系，研究了供给汽轮机的蒸汽受限时蒸汽压力的变化情况，推导出了蒸汽压力的表达式，进而分析了蒸汽受限时系统能够正常运行的极限时间。
作者简介：刘小亮（1989-），男，硕士研究生，研究方向为汽轮机建模及电力系统稳定性分析，E-mail：cau1564@163.com。