[发明专利]一种原动机调速系统附加阻尼器控制方法

权利要求书

1.一种原动机调速系统附加阻尼器控制方法，其特征在于，所述方法包括：

根据预先定义的原动机调速系统模型计算影响原动机调速系统的机械功率，并将所述机械功率分解为阻尼转矩和同步转矩分量，分别获得功率闭环调节和转速闭环调节下的补偿后附加阻尼系数，根据附加阻尼系数确定阻尼转矩区间；

构建调速系统附加阻尼器模型，对调速系统的相频特性相应的补偿环节进行相位补偿，使得附加阻尼系数为正；

通过下式确定所述转速闭环控制方式下的附加阻尼系数：

其中，D_GOV1表示转速闭环控制方式下的附加阻尼系数，ω₀为系统基准角频率，ω_d为系统振荡频率，为调速系统的相位，K_GOV为调速系统的增益；

当D_GOV1＞0时，为原动机调速系统提供正阻尼，反之，则提供负阻尼；

在转速闭环控制下，原动机调速系统在滞后90°～270°时，为其提供负阻尼，在滞后-90°～90°时提供正阻尼，当且仅当滞后角度达180°时提供的负阻尼分量最大；

通过下式获取所述功率闭环控制方式下的附加阻尼系数：

其中，D_GOV2表示功率闭环控制方式下的附加阻尼系数，j为拉普拉斯算子，ω₀为系统基准角频率，ω_d为系统振荡频率，为调速系统的相位，K_GOV为调速系统的增益，ΔP_E＝K₁Δδ+K₂ΔE_q'，ΔM_e为电磁转矩变化量，E′_q为暂态电动势；

ΔT_M为原动机转矩增量；Δδ为功角变化量；Δω为转速变化量；

当D_GOV2＞0时，为原动机调速系统提供正阻尼，反之，则提供负阻尼；

在功率闭环控制下，原动机调速系统在滞后0°～180°时需为其提供负阻尼，在超前0°～180°时提供正阻尼，当且仅当滞后角度达90°时提供的负阻尼分量最大。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述原动机调速系统模型即为Phillips-Heffron：

上式中，M为机组转子的转动惯量，ΔT_M为原动机转矩增量，ΔT_E为发电机的电磁转矩增量，D为系统阻尼作用，ω为发电机轴速度，ω₀为系统基准角频率，ω_d为系统振荡频率；Δδ为功角变化量，j为拉普拉斯算子，t为时间，Δω为转速变化量。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，通过下式计算影响原动机调速系统的阻尼转矩和同步转矩分量：

上式中，H_GOV(s)表示调速系统的传递函数，Δx表示调速系统的控制输入增量；ΔT_D表示调速系统的阻尼转矩分量，ΔT_S表示励磁系统的阻尼转矩分量反相位，表示调速系统的相位，K_GOV为调速系统的增益。