《表3 不同间隙特性下调速器参数》

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《针对间隙非线性环节的水轮机调节系统稳定性分析》

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当调速器参数设置取组合1（Kp=4.0Ki=0.5）和组合2（Kp=5.0Ki=2.0）时，此时距稳定域边界较远。当调速器参数设置为组合1，表明稳定状态下的水轮机调节系统具有较大的稳定裕量；当调速器参数设置为组合2，系统将处于不稳定的状态。表3中工况1～6的Nyquist曲线ΓGH和-1/N(A）曲线如图6所示，虽然式（14）存在一个积分环节，但其Nyquist曲线对本系统分析没有影响，故补充的虚线在本文图中均不予显示。根据Nyquist稳定判据，由图6可知，工况1～6的Nyquist曲线ΓGH与曲线-1/N(A）不存在交点，可以判断系统将处于恒为稳定或恒为不稳定的状态。图7和图8分别为在频率调节模式下，工况1～3和工况4～6情况下系统在10.0 s时发生有功功率2.5%阶跃变化的时域数值模拟响应曲线。当调速器参数取组合1（即工况1～3）情况下，系统在受到扰动后很快趋于稳定；当调速器参数取组合2（即工况4～6）情况下，系统逐渐发散。理论分析和时域数值模拟实现了良好的一致性。仿真结果表明：无论是处于稳定工况还是不稳定工况下，水轮机调节系统中的间隙特性会使系统的超调量变大，振荡持续时间延长，并发生相位滞后，而且随着间隙死区的增大，系统的调节性能会进一步恶化。