第32卷第1期 2015年1月
学院学报
化工
吉
林
JOURNAL OF JILIN INSTITUTE OF CHEMICAL TECHNOLOGY
文章编号：1007-2853(2015)01-0040-03
Vel. 32 No. 1 Jan.2015
基于PID控制的水轮发电机原动系统设计
辛鹏"，宋金卓2
（1.吉林化工学院信息与控制工程学院，吉林吉林130020;2.长春轨道客车装备有限责任公司，吉林长春130000）摘要：文章从包含原动机调节系统的heffron-philips模型入手，通过对模型进行简化分析，给出了计及励磁系统等效时间的调速系统稳定条件，并以一台水轮发电机为例建立系统仿真模型，通过对该系统进行动态仿真，分析了调速系统对发电机的暂态稳定性的影响，
关键词：同步发电机；水轮机；调速器；暂态稳定
中图分类号：TH133;TP183
文献标志码：A
随着远距离、大容量输电系统的出现，电力系统稳定性间题日益突出.原动机调节系统作为电力系统控制的一部分，它的特性不仅影响电力系统的频率以及发电机有功功率的调整，而且对维持系统暂态稳定和异步运行也有着重要的影响[1-2].而随着科技的进步以及制造工艺水平的大幅提高，水轮机调节系统的响应速度以及调节品质得到极大的提高，原动机的调节性能更加明显(3].因此，有必要对原动机系统进行深人研究
参考文献[4]给出了不计励磁系统时间影响时的调速系统—Heffron-Philips数学模型，本文在
控制器
接力
DOI;10. 16039/j. cnki. cn22 1249.2015. 01. 011
此基础上，将励磁系统时间予以考虑，给出了更为详细的调速系统一Heffron-Philips数学模型.并在此基础上，给出了基于经典控制理论调速系统的稳定条件.最后通过仿真验证了发电机调速系统参数设计的合理性
水轮发电机原动系统基本构成
水轮发电机的调速系统由水轮机、发电机、负荷、调速器组成，其基本结构如图1所示：
负荷优动
发电机
图1发电机调速系统结构框图
发电机调速系统是一闭环反馈控制系统，该
系统反馈量可以是转速负反馈、功率负反馈.通过将反馈量与给定基值比较后，其差值信号作为控制器的输人，其输出的控制信号作用于接力器，接力器通过改变引水系统中导水叶的开度来控制原动机机械功率的输人量，进而改变发电机的输出功率
2
机理分析
包含原动机调节系统的Heffron-Philips模型
2.1
水轮机调速系统—Heffron-Philips传递函数框图如图2所示：
收稿日期：2014-11-06
作者简介：辛聘（1987-），男，吉林省吉林市人，吉林化工学院讲师，硕士，主要从事大型同步发电机稳定与控制方
面的研究。
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