双机系统中 380MW 同步发电机原动系统设计双机系统中 380MW 同步发电机原动系统设计 摘 要： 本文以实物原动机调速系统进行分析、计算为基础，设计仿真了双机系统的 380WM 发电机原动系统，当故障发生时调速系统能使发电机迅速的进入稳定状态，达到设计要求。 关键词： 调速系统； 仿真； 原动机 中图分类号： TM31 文献标识码： A 文章编号： 1009-8631（2025）（11-12）-0040-01 1 原动机的原理和作用 电力系统中向发电机提供机械功率和机械能的机械装置，如汽轮机、水轮机等统称为原动机。为了控制原动机向发电机输出的机械功率，并保持电网的正常运行频率，以及在各并列运行的发电机之间合理分配负荷，每一台原动机都配置了调速器。调速系统一般通过控制汽轮机的汽门开度来实现功率和频率调节。通过改变调速器的参数及给定值（一般是给定速度或给定功率）可以得到所要求的发电机功率?频率调节特性。 原动机及其调速器在电力系统中的作用及其与其他元件的关系简单示于图 1。发电机的转速 ωref 和给定速度 ωref 作比较，其偏差 ε 进入调速器，以控制汽轮机汽门开度 μ，从而改变原动机输出的机械功率 Pm，亦即发电机的输入机械功率，从而可调节速度和（或）调节发电机输出电功率 Pe。 2 原动机数学模型的总体分析 汽轮机的原理以及数学模型 调速器根据转速变化控制进入原动机的动力元素。原动机分汽轮机与水轮机。对于汽轮机，由于调节汽门和第一级喷嘴之间有一定的空间的存在，当汽门开启或关闭时，进入汽门的蒸汽量虽有改变，但这个空间的压力却不能立即改变，这就形成了机械功率滞后于汽门开度变化的现象，称为汽容影响（也称为蒸汽容积效应）。蒸汽容积效应可简述如下：当改变汽门开度时，由于汽门和喷嘴间存在一定容积的蒸汽，此蒸汽的压力不会立即发生变化，因而输入汽轮机的功率也不会立即发生变化，而有一个时滞，在数学上用一个一阶惯性环节来表示， 即 Pm=■ （1） 式中，μ 为为汽门开度，Pm 为汽轮机机械功率，均为以发电机额定工况下的相应值为基值的标幺值；T 为反映蒸汽容积效应的时间常数；P 为对时间的微分算子。 汽轮机数学模型就是指汽轮机汽门开度与输出机械功率间的传递函数关系。 在计及蒸汽容积效应时，汽轮机常采纳以下二种动态模型即： （1）只计及高压蒸汽容积效应的一阶模型，设汽轮机蒸汽为额定参数，则汽轮机传递函数为 ■=■ （2） 式中，Pm 为汽轮机输出...
