2011年第5卷第4期 2011,Vol.5, No.4
南方电网技术
SOUTHERNPOWERSYSTEMTECHNOLOGY
文章编号：1674-0629(2011)04-0071-03
中图分类号：TM712
汽轮机侧引发的电网低频振荡分析
文贤，王家胜
（责州电力试验研究院，贵阳550002）
研究与分析 Study & Analysis 文献标志码：A
摘要：汽轮发电机组功率振荡可能诱发电网的低频振荡。分析了汽轮机调节系统波动的原因，涉及其控制器部分、饲服系统、执行机构、闽位反馈系统和功率反馈系统。以控制器部分为例，可能的原因有：调门流量特性曲线与实际偏差大、调节系统速度变动率过小、调节系统迟缓率过大、重叠度设置过大和PID调节器的控制参数设置不当。针对各种可能的情况提出了相应的预防措施。
关键词：低频振荡；共振机理；汽轮机；数字电液调节系统
AnalysisoftheLow-frequencyOscillationofPowerGrid
CausedbyTurbineSides WEN Xiankui, WANG Jiasheng
(GuizhouEletric Power Test and Research Institute,Guiyang 550002,China)
Abstract: Turbo-generator's power swing may lead to low-frequency oscillation of power grids. Causes of the swing are analyzed in this paper over the controller, servo-system, actuator, valve position feedback system, and power feedback system. Taking the controller as an example, the paper points out that the swing may be due to the following factors: the valve flow property curve being different from the real one, the steady-state speed regulation not enough, too large dead band of speed-governing system, too large superpose band and unreasonable parameter setting of PID controller. Related countermeasures are given against the hidden trouble. Key words: low-frequency oscillations; resonance mechanism; turbine; digital electro-hydraulic control system
电力系统运行机组间有时会出现频率范围在 0.2～2.5Hz的低频振荡。低频振荡的机理研究一直以来都是电力学者的研究重点[1]。负阻尼机理研究最早[2]，但在实际系统中有负阻尼机理无法解释的低频振荡现象3；另一机理是共振机理，该理论指出电力系统中持续周期性小扰动会迫使电力系统强迫振荡，当扰动频率与电力系统自然振荡颖率相同或接近时，产生共振(45]。电力系统还存在原动机功率扰动源，可能对电网产生较大的扰动16-8。此外还有参数谐振、分叉理论和混沌现象等几种机理例。
本文从汽轮机控制系统出发进行研究，对造成
机组负荷振荡的原因进行分析。 1汽轮机调节系统简介
汽轮机的调节系统主要有两种：液压调节和数字电液调节（digitalelectro-hydrauliccontrolsystem， DEH)，目前国内单机容量在125MW以上的机组几乎全部采用了DEH。
万方数据
1.1DEH功率控制模式
DEH功率控制主要有两种模式（见图1）(10]， 1）阀位控制。阀门开度直接由操作员设定进
行控制。根据设定所要求的开度，DEH与阀门位置（简称阀位）反馈信号进行比较后，输出控制信号到伺服系统，从而控制执行机构（即调节汽门）的开度，达到改变功率的目的。
2）功率反馈控制。DEH接收现场功率信号与给定功率进行比较后，送到控制器进行差值放大，综合运算输出阀门开度信号，与阀位反馈信号进行比较后，输出控制信号到伺服系统。
竭位设定
给定功率
控制器2
位置反馈
同服系统
动率反债
执行机构
图1DEH功率控制原理框图 Fig. 1 Load Control Principle of DEH
有功功率