论文总字数：24105字

摘 要

16012624 汪小丁

指导老师 李周

厂用电损耗是发电过程中的一个重大损耗，为了妥善提高发电厂发电效率，减少厂用电损耗，目前变频调速技术作为一种新兴技术目前在发电厂中得到大量使用。

辅机由于进行了变频调速的改造，提高了工作效率，避免了直接启动使得电动机堵转或者产生较大的冲击电流对于电网造成破坏，保护了电力设备，延长了其使用期限。但是当前的变频器控制系统均以常规运行为前提来设计，一旦首端输入电压有所波动，必然会影响辅机输出功率，严重时更会导致辅机脱网。为了研究发电厂辅机变频调速装置的低电压穿越能力，本文在在已有的变频调速装置基础下，在保证辅机不脱网下研究各种辅机的运行状况及其效率。

论文首先对于整个发电系统各部分进行分解建模研究，包括变频器模型、厂用电系统模型、各种辅机模型、发电机模型，为了在仿真的标准下最为近似的去模拟实际情况，通过无穷大系统与发电机构建首端网络，继而通过厂用电系统对于各电压等级的辅机供能，并且对于无穷大电源模型进行短路设置，分析在不同电压等级下发生单相短路故障时对于辅机性能的影响。

关键词：变频调速技术，典型厂用电系统，辅机

Abstract

Auxiliary power loss is a significant loss in the process of power generation, in order to properly increase plant efficiency, reduce the loss of the auxiliary power current frequency conversion velocity modulation technology as a new technology now get extensive use in power plants.
Auxiliary engine because of the frequency control of motor speed, has improved the work efficiency and avoid the direct start making motor blocked or considerable damage to power grid, the impact of the current protection power equipment, prolong its service life.But the current of frequency converter control system are in normal operation the premise to design, once the head end input voltage fluctuation, it will inevitably affect the auxiliary engine output power, seriously when even lead to auxiliary machine downtime to take off the net.To investigate the low voltage of the power plant auxiliary crossing ability, in this paper, under the base frequency control device, in guarantee auxiliary engine not to take off the off-line study all kinds of auxiliary engine running status and its efficiency.
Paper first decomposition modeling study for all parts of the whole power system, including the inverter model, the auxiliary power system model, all kinds of auxiliary engine model, the generator model, in order to under the criteria of simulation is most similar to simulate practical application situation, through the infinity system to the building of the generator terminal network, and then through the auxiliary power system for auxiliary power of each voltage grade and short circuit is set for the infinite power source model, analysis under different voltage grade single phase short circuit fault occurs on the influence of auxiliary engine performance.

Keywords: frequency control of motor speed technology, typical auxiliary power system, auxiliary machinery

目 录

第一章 绪 论 1

1.1 研究背景与意义 1

1.2 交流调速系统的基本理论 3

1.3 主要工作 4

第二章 典型厂用系统变频调速系统及其引起的低电压穿越问题的机理 5

2.1变频器的分类 5

2.2 高压变频器拓扑结构 5

2.2.1 高压变频器概况 5

2.2.2 高压变频器拓扑结构 6

2.3高压变频器控制策略研究 7

2.3.1 控制策略原理 7

2.3.2 SPWM控制策略 8

2.3.3 SVPWM控制策略 10

2.4 厂用变频器引起低电压穿越问题机理 14

第三章 典型发电厂厂用电系统研究 15

3.1发电厂厂用电的接线 15

3.2 典型辅机分类聚合方法研究 16

3.2.1 典型辅机分类与发展 16

3.2.2 典型辅机的驱动 17

3.2.3典型辅机聚合研究 20

3.3 适用于典型厂用系统的辅机 22

第四章 电厂辅机变频调速系统建模及低电压穿越仿真 24

4.1单个辅机变频调速系统PSCAD建模 24

4.2典型厂用系统电磁暂态建模 25

4.3典型厂用系统仿真实验 28

4.4针对低电压穿越问题的研究 31

第五章 总结与展望 33

致谢 35

参考文献 36

绪 论

1.1 研究背景与意义

近年来随着节能环保口号的提出，我国对于节能型产品的研究和开发投入了大量的心血和精力。作为国家经济强势崛起的基石，电力能源是工业生产的命脉，也是人民日常生活的必需品，对于支持建设高效型的社会具有重要意义。

在现有发电设备中主流包括火力发电厂、水力发电厂、太阳能发电厂、核能发电厂等，作为最早使用也是最简单被使用的火力发电以其独特的历史内涵被广泛使用。通过化石燃料的燃烧来生产电能，主要以煤为主。火力发电是现有发电集团的主力，占据着绝大多数发电份额。目前我国的燃煤机组占据整个发电机组的70%以上，截止2015年底，全国总用电量达到5.6万亿千瓦时，全国发电装机容量达到15亿千瓦，其中水电占21.3%，核电占1.73%，风力发电占0.86%，而火电却占据了9.9亿千瓦，独占鳌头。但是火力发电也有其很大的限制，毕竟燃烧的化石能源是地球上的不可持续能源，基本上是用多少就少多少，而这么多年来对于地球能源的开采也使得地球煤炭资源骤减，而现有的科技来说只有进行火力发电才能满足人类正常的生产生活，因此，怎样减少燃煤使用，提高火力发电厂发电效率的问题就被广泛研究。

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