同步发电机调速系统常见数学模型、需收集的参数
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附录A
（资料性附录）
常见数学模型
A.1汽轮机模型
A.1.1无再热器汽轮机模型
1
1sT CH
图 A.1 无再热器汽轮机模型A.1.2包含高压缸功率过调系数的汽轮机模型
F HP F
IP F
LP
111
1 sT CH 1 sT RH1sT CO
图 A.2 包含高压缸功率过调系数的汽轮机模型
A.2水轮机模型
A.2.1理想刚性水击水轮机模型
1sT W
10.5sT W
图 A.3 理想刚性水击模型混流式水轮机模型A.2.2非理想刚性水轮机模型
1saT W
1s0.5bT W
图 A.4 非理想的水击模型混流式水轮机模型
26
A.2.3 考虑开度影响的混流式水轮机模型
A t
y
NL
0.5
y
q
h
p m
G h (s)
1.5
图 A.5 考虑开度影响的混流式水轮机模型
图中： y —为主接力器行程；
y FL —额定负荷开度；
y NL —空载开度； A t —水轮机增益，
A t k /( y FL y NL ) ，k —为修正系数， 一般取 1，当主接力器行程与机组有功功率稳态值存在较大的非
T W s
线性时， k
取 0.8～ 1.2，各量均以标幺值表示。G h
s
G h s
)
( ) —为有压过水系统水击模型，一般有
( 或 G h ( s)
h w
8T r s
8
2
T w s
2
s 2
8。
T r s 2
8
T r
A.2.4
转桨式水轮机模型
y
1 aT W s
P M
K P1
1 bT W s
y R
K R
K
P2
图 A.6 转桨式水轮机模型
A.3
控制系统的标准数学模型
A.3.1
汽轮机电液控制系统调节系统
图 A.7 汽轮机电液调节系统
27
A.2.3 考虑开度影响的混流式水轮机模型
A t
y
NL
0.5
y
q
h
p m
G h (s)
1.5
图 A.5 考虑开度影响的混流式水轮机模型
图中： y —为主接力器行程；
y FL —额定负荷开度；
y NL —空载开度； A t —水轮机增益，
A t k /( y FL y NL ) ，k —为修正系数， 一般取 1，当主接力器行程与机组有功功率稳态值存在较大的非
T W s
线性时， k
取 0.8～ 1.2，各量均以标幺值表示。G h
s
G h s
)
( ) —为有压过水系统水击模型，一般有
( 或 G h ( s)
h w
8T r s
8
2
T w s
2
s 2
8。
T r s 2
8
T r
A.2.4
转桨式水轮机模型
y
1 aT W s
P M
K P1
1 bT W s
y R
K R
K
P2
图 A.6 转桨式水轮机模型
A.3
控制系统的标准数学模型
A.3.1
汽轮机电液控制系统调节系统
图 A.7 汽轮机电液
27
图 A.10 电液伺服系统模型
29
附 录 B
（资料性附录）
需收集的参数
表 B.1 汽轮机调节系统的参数
编号
参数名
符号 单位
数值
备注
1 转速测量环节时间常数
T 1
s 2 转速偏差死区 Hz 3 转速不等率
%
4 控制方式
5 PID 比例环节倍数 K P
6 PID 微分环节倍数 K I
7 PID 积分环节倍数 K D
8 PID 积分环节限幅上限 % 9 PID 积分环节限幅下限 % 10 PID 输出限幅环节的上限 % 11 PID 输出限幅环节的下限
%
12 负荷控制前馈系数 K
FF
13
一次调频频差上限 Hz 14
一次调频频差下限
Hz
表 B.2 汽轮机执行机构的参数
编号 参数名
符号 单位 数值 备注
1 单阀下高调门开度与流量关系
2
顺序阀下高调门开度与流量关系
3 油动机行程反馈时间参数 T 2 s
4 电液转换器比例放大倍数
K P 5 电液转换器积分倍数 K I 6
电液转换器微分倍数
K D
表 B.3 汽轮机的参数
编号 参数名
符号 单位
数值
备注
1 蒸汽容积时间常数 T CH s
2 高压缸功率比例 F HP %
3 再热器时间常数 T RH s
4 中压缸功率比例 F IP %
5 交叉管时间常数 T
CO
s
6
低压缸功率比例
F
LP
%
30