水电作为一种清洁高效的能源,在我国得到了大力发展。实际运行经验表明,当水电机组处于孤网状态运行时,若外界负荷发生变化,水电机组的运行可能不稳定;若调速器参数设置不合理,电网频率将会发生异常波动,进而影响到接入电网的用电设备的正常运行。因此,对水电机组孤网调节仿真并进行稳定性分析是十分必要的。为此本文先对水轮机调节系统进行数学建模,然后开发出水轮机调节系统动态过程仿真软件并重点对水电机组孤网状态运行的动态过程特性进行分析,为水电机组孤网运行的控制参数选择提供决策参考。首先推导了水轮机调节系统各模块包括调速器、执行机构、引水系统、水轮机和发电机的数学模型,并根据边界条件对模型进行了数值计算。其次将各模块的数学模型差分化,根据软件开发的特点,在C++平台上开发出水轮机调节系统动态过程仿真软件。利用开发的仿真软件对实际电站进行了甩负荷仿真,通过比较软件仿真数据和电站现场的实测数据,证明了仿真软件数学模型的正确性。接着利用仿真软件仿真了该电站机组的一次调频试验过程,为机组找到了一组合适的PID控制参数。最后,主要运用仿真软件对水电机组孤网运行时突加负荷的动态过程进行了分析,通过比较仿真结果,为该电站机组选择了一组合适的孤网运行PID参数。