陈卫兵

摘要：本文试图通过建立火电厂汽轮机系统和发电机以及电网的机理性模型对孤网系统进行数值仿真，针对单台汽轮机带负荷情况下，无穷大容量电网假设不成立的情形，讨论汽轮机控制策略对孤网稳定运行的影响，并提出了适用于特定运行状态下的汽机控制策略。

关键词：孤网系统；协调控制；频率稳定

前言：现有大型发电厂的控制策略一般是在假设电网容量为无穷大的前提下设计的，然而在战争、自然灾害、以及人烟稀少的偏远负荷区、分布式能源系统等极端状态下完全有可能出现局部电网解列运行的情况，基于用电安全的考虑，对于此类情形下的电源稳定性研究十分必要，特别是2008年南方冰灾对中国电网的破坏后，该类研究受到了广泛的关注，本文仅针对特定机组容量和电网容量的情形，重点讨论频率稳定性的控制问题。

一：模型建立

1.汽水系统模型。

对于锅炉燃烧部分根据燃料的燃烧特性用一个惯性环节模拟燃料量与发热量的间的关系，对汽轮机每个级组看着一个整体，只要算出进出级组前后蒸汽参数值以及蒸汽做功量即可，在实际建模中，针对具有一定尺寸的节点并采用集总参数并应用流量表示时，其质量守恒方程形式为：，能量守恒方程形式为：，稳态动量方程为：，也即是动量方程变为代数方程。

2.电气系统模型。

电气系统的模块化划分也是根据实际设备来进行的，对每个模块建立其端口间的微分代数方程，对于发电机采取理想发电机假设，对三相转动系统进行park变换从而将变化的磁感系数变成常数，线路使用π型模型，负荷使用综合负荷模型。……