[实用新型]原动机模拟装置

说明书

本实用新型公开了一种原动机模拟装置，其中原动机模拟装置包括：信号获取电路，D/A转换器，参考值获得电路，汽轮机模拟电路，机械功率确定电路和A/D转换器；参考值获得电路，用于根据转速模拟信号和电磁功率模拟信号，获得机械功率参考值；汽轮机模拟电路，用于根据机械功率参考值，确定非再热机组机械功率，根据机械功率参考值和比例系数，确定再热机组机械功率；机械功率确定电路，用于根据再热机组机械功率和非再热机组机械功率，确定机械功率模拟信号。本实用新型在控制建模工作量的基础上提高了频率特性模拟效果，为模拟多机同步系统出现大型功率缺额后的频率特性以及研究电力系统频率稳定性奠定基础。

技术领域

本实用新型涉及电力系统特性模拟技术领域，尤其涉及原动机模拟装置。

背景技术

频率稳定性是电力系统在遭受严重扰动导致系统发电-负荷出现严重不平衡时，频率能够保持或恢复到允许的范围内不发生频率崩溃的能力。对于频率稳定性的研究，学者们最初采用时域仿真的分析方法，该方法可以得到详细的系统频率动态响应曲线，并可以考虑频率动态的时空分布特征。但由于考虑因素较多，分析速度较慢，为此，有学者提出平均系统频率模型(Average System Frequency model,ASF模型)和系统频率响应模型(System Frequency Response model,SFR模型)的频率稳定性分析方法。ASF模型将全网所有发电机转子运动方程等值聚合为单机模型，保留了各机组原动机调速器的独立响应，降低了系统规模，计算量小，但是对于包含上万台机组的大型同步电网，采用ASF模型需要对全网所有的原动机分别进行建模，工作量极大。SFR模型则在ASF模型基础上进行了简化，全系统用单机模型来表示，仅考虑系统惯性时间常数和再热时间常数，可解析求解给定扰动下系统频率最大偏移量及其对应出现的时间，虽然无需分别对不同机组的原动机进行建模，但进行频率特性模拟时模拟效果较差，难以复现系统出现大型功率缺额后的频率特性。

实用新型内容

本申请实施方式提供一种原动机模拟装置，用以模拟全网所有原动机的运行过程，在控制建模工作量的基础上提高频率特性模拟效果，为模拟多机同步系统出现大型功率缺额后的频率特性以及研究电力系统频率稳定性奠定基础，该装置包括：信号获取电路，D/A转换器，参考值获得电路，汽轮机模拟电路，机械功率确定电路和A/D转换器；

所述信号获取电路，用于获取发电机的转速数字信号和电磁功率数字信号；

所述D/A转换器，用于将所述的发电机的转速数字信号和电磁功率数字信号转换为转速模拟信号和电磁功率模拟信号；

所述参考值获得电路，用于根据所述转速模拟信号和电磁功率模拟信号，获得原动机的机械功率参考值；

所述汽轮机模拟电路，用于根据所述的原动机的机械功率参考值，确定原动机的非再热机组机械功率，根据所述的原动机的机械功率参考值和比例系数，确定原动机的再热机组机械功率；

所述机械功率确定电路，用于根据所述的原动机的再热机组机械功率和非再热机组机械功率，确定原动机的机械功率模拟信号；

所述A/D转换器，用于将所述的原动机的机械功率模拟信号转换为机械功率数字信号。