隨著我國(guó)汽輪發(fā)電機(jī)組單機(jī)容量的增加,轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜,此外我國(guó)電力資源大多需要遠(yuǎn)距離輸電從而需要投入串補(bǔ)裝置或采用高壓直流輸電形式,這些因素都使得汽輪發(fā)電機(jī)組發(fā)生扭振故障的風(fēng)險(xiǎn)加劇。機(jī)組發(fā)生扭振除造成功率振蕩外,還會(huì)引起軸系的扭轉(zhuǎn)疲勞損傷,威脅機(jī)組的安全運(yùn)行,因此開(kāi)展對(duì)汽輪發(fā)電機(jī)組扭振故障機(jī)理和軸系安全性的分析具有重要意義。本文深入研究汽輪發(fā)電機(jī)組扭振發(fā)生的機(jī)理,對(duì)扭振中的小信號(hào)穩(wěn)定性、暫態(tài)力矩特性進(jìn)行定性和定量分析,結(jié)合軸系疲勞損傷計(jì)算方法,開(kāi)發(fā)面向工程實(shí)際的汽輪發(fā)電機(jī)組扭振在線(xiàn)監(jiān)測(cè)與保護(hù)系統(tǒng),為機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行提供保障。首先,按照扭振故障形式將其分為沖擊類(lèi)和共振類(lèi)故障,對(duì)扭振故障發(fā)生機(jī)理和故障特性進(jìn)行研究。其中針對(duì)沖擊類(lèi)扭振故障重點(diǎn)分析了軸系的暫態(tài)扭力矩響應(yīng)特性;而次同步振蕩發(fā)生機(jī)理復(fù)雜,涉及機(jī)電網(wǎng)多種因素,本文對(duì)次同步振蕩的各種誘因及故障形成過(guò)程進(jìn)行定性分析,并建立待研究系統(tǒng)的全系統(tǒng)線(xiàn)性化模型,利用復(fù)轉(zhuǎn)矩系數(shù)法定量計(jì)算50Hz內(nèi)系統(tǒng)的全頻段阻尼,從負(fù)阻尼特性角度深入研究次同步振蕩發(fā)生的機(jī)理,分析影響次同步振蕩的主要因素。其次,采用基于多段集中質(zhì)量軸系模型的機(jī)電網(wǎng)聯(lián)合仿真方法,研究... 

【文章頁(yè)數(shù)】：137 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 課題國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 扭振故障機(jī)理及分析方法研究現(xiàn)狀
        1.2.2 汽輪發(fā)電機(jī)組扭振分析方法研究現(xiàn)狀
        1.2.3 汽輪發(fā)電機(jī)組扭振監(jiān)測(cè)與抑制方法研究現(xiàn)狀
    1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)構(gòu)安排
第2章 汽輪發(fā)電機(jī)組扭振機(jī)理研究
    2.1 引言
    2.2 汽輪發(fā)電機(jī)組典型沖擊類(lèi)扭振
        2.2.1 電力系統(tǒng)短路引起的機(jī)組扭振
        2.2.2 非同期并列引起的機(jī)組扭振
    2.3 汽輪發(fā)電機(jī)組次同步振蕩
        2.3.1 汽輪發(fā)電機(jī)組次同步諧振
        2.3.2 裝置及其他擾動(dòng)引起的次同步振蕩
    2.4 汽輪發(fā)電機(jī)組系統(tǒng)阻尼特性分析
        2.4.1 機(jī)械子系統(tǒng)阻尼特性
        2.4.2 電氣子系統(tǒng)阻尼特性
    2.5 本章小結(jié)
第3章 機(jī)電網(wǎng)耦合下汽輪發(fā)電機(jī)組扭振時(shí)域仿真
    3.1 引言
    3.2 基于多段集中質(zhì)量模型的扭振聯(lián)合仿真
        3.2.1 多段集中質(zhì)量模型扭振動(dòng)力學(xué)計(jì)算
        3.2.2 聯(lián)合仿真思路和實(shí)現(xiàn)方法
        3.2.3 仿真案例
    3.3 基于軸系解耦降階模型的扭振聯(lián)合仿真
        3.3.1 聯(lián)合仿真思路及實(shí)現(xiàn)方法
        3.3.2 仿真案例
    3.4 本章小結(jié)
第4章 汽輪發(fā)電機(jī)組軸系扭振安全性分析
    4.1 引言
    4.2 汽輪發(fā)電機(jī)組軸系扭振響應(yīng)計(jì)算
        4.2.1 危險(xiǎn)截面確定
        4.2.2 汽輪發(fā)電機(jī)組軸系扭應(yīng)力計(jì)算
        4.2.3 扭振作用下葉片應(yīng)力計(jì)算
    4.3 扭振作用下聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)應(yīng)力分析
    4.4 軸系扭轉(zhuǎn)疲勞損傷評(píng)價(jià)
        4.4.1 轉(zhuǎn)子疲勞-壽命曲線(xiàn)擬合
        4.4.2 轉(zhuǎn)子疲勞壽命曲線(xiàn)修正
        4.4.3 軸系疲勞損傷累積計(jì)算
    4.5 本章小結(jié)
第5章 汽輪發(fā)電機(jī)組軸系扭振監(jiān)測(cè)與保護(hù)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)
    5.1 引言
    5.2 汽輪發(fā)電機(jī)組扭振監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        5.2.1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)目標(biāo)
        5.2.2 系統(tǒng)總體架構(gòu)
        5.2.3 扭振信號(hào)采集功能設(shè)計(jì)
        5.2.4 扭振安全分析功能設(shè)計(jì)
    5.3 汽輪發(fā)電機(jī)組扭振監(jiān)測(cè)系統(tǒng)工程應(yīng)用
    5.4 汽輪發(fā)電機(jī)組扭振保護(hù)系統(tǒng)
    5.5 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
    6.1 論文工作總結(jié)
    6.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
攻讀博士學(xué)位期間參加的科研工作
致謝
作者簡(jiǎn)介


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]汽輪機(jī)扭振作用下葉片響應(yīng)及應(yīng)力計(jì)算[J]. 楊昆,趙鵬程,顧煜炯,聶沈斌,龔明祥.  動(dòng)力工程學(xué)報(bào). 2018(03)
[2]新能源并網(wǎng)系統(tǒng)引發(fā)的復(fù)雜振蕩問(wèn)題及其對(duì)策研究[J]. 李明節(jié),于釗,許濤,賀靜波,王超,謝小榮,劉純.  電網(wǎng)技術(shù). 2017(04)
[3]風(fēng)火捆綁經(jīng)HVDC送電引起軸系扭振研究[J]. 李寬,王軍,趙斌超,李玉敦,劉萌.  電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2017(06)
[4]風(fēng)火打捆經(jīng)直流送出的次同步振蕩分析與抑制措施[J]. 趙書(shū)強(qiáng),張學(xué)偉,高本鋒,李忍,楊琳.  電工電能新技術(shù). 2017(03)
[5]HVDC引起次同步振蕩暫態(tài)擾動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)的機(jī)理分析[J]. 張鵬,畢天姝.  中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2016(04)
[6]次同步諧振的機(jī)—電聯(lián)合仿真方法[J]. 張傳宇,謝小榮,劉超,劉華坤,蔣東翔,李廣凱.  電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2015(20)
[7]各種平均應(yīng)力下高周疲勞極限間的定量關(guān)系[J]. 蔡曉靜,許金泉.  工程力學(xué). 2015(10)
[8]基于遺傳模擬退火算法的SEDC與SSDC控制參數(shù)的協(xié)調(diào)優(yōu)化[J]. 徐振宇,李樹(shù)鵬,蘇靖棋,張旭,王銀,孟江雯.  電網(wǎng)技術(shù). 2015(07)
[9]基于激光多普勒效應(yīng)的軸系振動(dòng)綜合測(cè)量[J]. 李志鳳,趙登峰,馬國(guó)鷺,曾國(guó)英.  激光雜志. 2015(03)
[10]頻繁低幅次同步振蕩引起的軸系扭應(yīng)力在線(xiàn)評(píng)估[J]. 顧煜炯,陳東超,徐婧,任治政,何成兵.  動(dòng)力工程學(xué)報(bào). 2015(01)

博士論文
[1]基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的汽輪發(fā)電機(jī)組故障診斷方法及應(yīng)用研究[D]. 陳東超.華北電力大學(xué)(北京) 2018
[2]汽輪發(fā)電機(jī)組軸系扭振在線(xiàn)監(jiān)測(cè)、分析與保護(hù)系統(tǒng)研究[D]. 金鐵錚.華北電力大學(xué)(北京) 2015
[3]汽輪發(fā)電機(jī)組軸系彎扭耦合振動(dòng)研究[D]. 何成兵.華北電力大學(xué)（北京） 2003

碩士論文
[1]采用SEDC和GTSDC抑制SSR的控制參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)與應(yīng)用[D]. 董曉亮.東北電力大學(xué) 2012
[2]基于激光多普勒效應(yīng)的微電機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量系統(tǒng)[D]. 賀少輝.天津大學(xué) 2010
[3]旋轉(zhuǎn)機(jī)械軸系扭振測(cè)量研究[D]. 徐洪志.清華大學(xué) 2005
[4]轉(zhuǎn)子的扭振及其測(cè)量技術(shù)[D]. 段曙光.西北工業(yè)大學(xué) 2005
[5]大擾動(dòng)下機(jī)電耦合引起扭轉(zhuǎn)模式不穩(wěn)定機(jī)理的研究[D]. 徐衍會(huì).華北電力大學(xué)（北京） 2003



本文編號(hào)：3682288