一种发电机调速控制系统仿真装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电力技术领域，特别是涉及一种发电机调速控制系统仿真装置。
【背景技术】
[0002]发电机组的频率调节控制特性对于电网的频率稳定以及电厂的设备安全具有重要影响。特别是在某些电网特殊运行方式下，例如直流系统送端孤岛运行方式下，直流送端系统有效短路比低，当直流发生闭锁故障时，系统将面临严重的频率稳定问题。而系统频率与机组的调速控制特性息息相关，对机组的调速控制特性进行深入研宄非常必要。传统的建模分析方法对于机组的调速控制系统建模过于简单，不能真实模拟机组的频率控制特性。
[0003]因此，针对现有技术不足，提供一种能够模拟真实发电机调速控制系统的仿真装置甚为必要。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的在于避免现有技术的不足之处而提供发电机调速控制系统仿真装置，可以实现机组调速控制特性的精确仿真，对于电网不同运行方式下的频率稳定问题的研宄具有重要意义。
[0005]本实用新型的目的通过以下技术措施实现。
[0006]一种发电机调速控制系统仿真装置，设置有水轮机调速器仿真装置、随动系统仿真装置、水轮机特性仿真装置、发电机及一次系统仿真装置；
[0007]所述水轮机调速器仿真装置的第一输出端与所述随动系统仿真装置的输入端连接，所述随动系统仿真装置的输出端与所述水轮机特性仿真装置的第一输入端连接，所述水轮机调速器仿装置的第二输出端与所述水轮机特性仿真装置的第二输入端连接，所述水轮机特性仿真装置的输出端与所述发电机及一次系统仿真装置的输入端连接，所述电机及一次系统仿真装置的输出端与所述水轮机调速器仿真装置的输入端连接。
[0008]上述水轮机调速器仿真装置设置有测频模块、功率计算模块、频差计算模块、频率死区模拟器、频率调节PID模块、功率调节PID模块、功率给定设置模块、功率差值计算模块、功率死区模拟器、加法器、运行模式切换器和调速器运行模式判别器；
[0009]所述发电机及一次系统仿真装置的一个输出端与调速器运行模式判别器的输入端连接，所述发电机及一次系统仿真装置的另一输出端与测频模块、功率计算模块的输入端连接，测频模块的输出端与频差计算模块的输入端连接，频差计算模块的输出端与频率死区模拟器、调速器运行模式判别器的输入端连接，频率死区模拟器的输出端与频率调节PID模块、加法器的输入端连接；
[0010]功率计算模块的输出端、功率给定设置模块的输出端分别与功率差值计算模块的输入端连接，功率差值计算模块的输出端与功率死区模拟器的输入端连接，功率死区模拟器的输出端与加法器的输入端连接，加法器的输出端与功率调节PID模块的输入端连接；
[0011]功率调节PID模块的输出端、频率调节PID模块的输出端、调速器运行模式判别器的输出端均与运行模式切换器的输入端连接，运行模式切换器的输出端与随动系统仿真装置的输入端连接。
[0012]上述随动系统仿真装置设置有减法器和导叶开启及分段关闭特性模拟模块，所述水轮机调速器仿真装置的第一输出端、所述导叶开启及分段关闭特性模拟模块的输出端均与减法器的输入端连接，所述减法器的输出端与导叶开启及分段关闭特性模拟模块的输入端连接，所述导叶开启及分段关闭特性模拟模块的输出端与水轮机特性仿真装置的输入端连接。
[0013]上述水轮机特性仿真装置设置有水轮机水锤特性模拟模块和水轮机出力特性模拟模块，所述随动系统仿真装置的输出端与所述水轮机水锤特性模拟模块的输入端连接，所述水轮机水锤特性模拟模块的输出端、所述水轮机调速器仿真装置的第二输出端均与所述水轮机出力特性模拟模块的输入端连接，所述水轮机出力特性模拟模块的输出端与所述发电机及一次系统仿真装置的输入端连接。
[0014]上述发电机及一次系统仿真装置设置有发电机仿真模块、机端断路器仿真模块、输电线路仿真模块和负荷仿真模块，所述发电机仿真模块与所述机端断路器仿真模块双向连接，所述机端断路器仿真模块与所述输电线路仿真模块双向连接，所述输电线路仿真模块与所述负荷仿真模块双向连接。
[0015]本实用新型提供的发电机调速控制系统仿真装置，设置有水轮机调速器仿真装置、随动系统仿真装置、水轮机特性仿真装置、发电机及一次系统仿真装置。该仿真装置可以实现对水轮机组的调速控制系统特性的精确仿真，具有结构简单、仿真结果精确的特点。
【附图说明】
[0016]利用附图对本实用新型作进一步的说明，但附图中的内容不构成对本实用新型的任何限制。
[0017]图1是本实用新型一种发电机调速控制系统仿真装置的结构示意图。
[0018]图2是本实用新型一种发电机调速控制系统仿真装置的水轮机组调速器仿真装置部分的结构示意图。
[0019]图3是本实用新型一种发电机调速控制系统仿真装置的随动系统仿真装置部分的结构示意图。
[0020]图4是本实用新型一种发电机调速控制系统仿真装置的水轮机特性仿真装置部分的结构示意图。
[0021]图5是本实用新型一种发电机调速控制系统仿真装置的发电机及一次系统仿真装置部分的结构示意图。
[0022]在图1至图5中，包括:
[0023]水轮机调速器仿真装置1、随动系统仿真装置2、
[0024]水轮机特性仿真装置3、发电机及一次系统仿真装置4、
[0025]测频模块5、功率计算模块6、频差计算模块7、频率死区模拟器8、
[0026]频率调节PID模块9、功率调节PID模块10、功率给定设置模块11、
[0027]功率差值计算模块12、功率死区模拟器13、加法器14、
[0028]运行模式切换器15、调速器运行模式判别器16、
[0029]减法器17、导叶开启及分段关闭特性模拟模块18、
[0030]水轮机水锤特性模拟模块19、水轮机出力特性模拟模块20、
[0031]发电机仿真模块21、机端断路器仿真模块22、
[0032]输电线路仿真模块23、负荷仿真模块24。
【具体实施方式】
[0033]结合以下实施例对本实用新型作进一步说明。
[0034]实施例1。
[0035]本实施例提供一种发电机调速控制系统仿真装置，如图1所示，设置有水轮机调速器仿真装置1、随动系统仿真装置2、水轮机特性仿真装置3、发电机及一次系统仿真装置4。
[0036]所述水轮机调速器仿真装置I的第一输出端与所述随动系统仿真装置2的输入端连接，所述随动系统仿真装置2的输出端与所述水轮机特性仿真装置3的第一输入端连接，所述水轮机调速器仿装置的第二输出端与所述水轮机特性仿真装置3的第二输入端连接，所述水轮机特性仿真装置3的输出端与所述发电机及一次系统仿真装置4的输入端连接，所述电机及一次系统仿真装置的输出端与所述水轮机调速器仿真装置I的输入端连接。
[0037]发电机及一次系统仿真装置4将发电机机端三相电压、定子三相电流以及发电机并网状态信号送入水轮机调速器仿真装置1，水轮机调速器仿真装置I将开度控制信号送入随动系统仿真装置2、将频率信号送入水轮机特性仿真装置3，随动系统仿真装置2将导叶开度信号送入水轮机特性仿真装置3，水轮机特性仿真装置3将发电机转矩信号送入发电机及一次系统仿真装置4，发电机及一次系统仿真装置4根据收到的转矩信号调节一次系统的频率。
[0038]如图2所示，水轮机调速器仿真装置I设置有测频模块5、功率计算模块6、频差计算模块7、频率死区模拟器8、频率调节PID模块9、功率调节PID模块10、功率给定设置模块11、功率差值计算模块12、功率死区模拟器13、加法器14、运行模式切换器15和调速器运行模式判别器16。
[0039]所述发电机及一次系统仿真装置4的一个输出端与调速器运行模式判别器16的输入端连接，所述发电机及一次系统仿真装置4的另一输出端与测频模块5、功率计算模块6的输入端连接，测频模块5的输出端与频差计算模块7的输入端连接，频差计算模块的输出端与频率死区模拟器8、调速器运行模式判别器16的输入端连接，频率死区模拟器8的输出端与频率调节PID模块9、加法器14的输入端