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在我国推进能源转型的过程中,燃煤机组作为电力供给侧的稳定可控能源,承担了更多稳定运行的任务。然而近年来经常出现由于汽轮发电机组自身控制不当或外部送出线路干扰而导致系统稳定性被破坏的事件,因此,综合考虑汽机侧和电网侧的协调运行对研究汽轮机优化控制策略具有重要的意义。本文围绕基于电力系统暂态稳定性的汽轮机汽门快控功能逻辑优化和考虑抑制电力系统低频振荡的汽轮机调速系统控制策略两方面进行深入的研究,旨在将电网侧因素纳入研究仿真中,保证汽轮机安全运行的同时,更好地维护电力系统的稳定性。主要研究内容如下:(1)针对汽轮机汽门快控功能以及它在实际控制中出现的误动问题,本文首先以某600MW机组为研究对象建立了汽轮发电机-无穷大电网耦合模型,充分考虑电网侧对汽轮机运行的影响,随后验证了不同故障扰动下汽门快控功能在提高电力系统暂态稳定性上的作用效果;最后,通过在汽门快控逻辑功能中加入延时,避免功率变送器信号畸变导致汽门快控误动,同时引入故障临界清除时间作为评价标准,对汽门快控作用中延时时间及汽门关闭保持时间进行优化。结果表明:汽门快控功能具有良好的防超速稳运行作用,将汽门延时时间设置在60-70ms之间,关闭持续时间设置为0.3s时,汽轮机汽门快控的参数达到最优,既可以有效避免传送信号错误导致的汽门误动,也能防止机组超速事件发生,提升电力系统暂态稳定性。(2)针对汽轮机调速系统控制或参数设置不当而引发电力系统低频振荡的问题,本文从汽轮机调速系统中分析了影响电力系统低频振荡的关键因素,通过详细汽轮机侧模型与单机无穷大电网模型的耦合,仿真探究汽轮机调速系统PID控制环节与功率放大环节参数对机组振荡的影响,同时将分数阶PID控制器引入到汽轮机调速控制系统当中。结果表明:适当降低PID控制器中的比例放大倍数K_p,增大速度变动率δ,可以有效抑制低频振荡;此外,分数阶PID控制器比整数阶控制器拥有更大的控制范围,可以更精细地调节从而抑制低频振荡的产生。