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文檔簡介
1、隨著西電東送規(guī)劃的深度實施,遠距離大容量輸電勢在必行。為提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性和線路輸送能力,將更加廣泛地應(yīng)用串聯(lián)電容補償和直流輸電系統(tǒng),由此而可能引發(fā)的次同步振蕩問題必然成為電網(wǎng)安全運行不容忽視的問題。因此,研究電力系統(tǒng)次同步振蕩的抑制技術(shù)具有明顯的工程應(yīng)用價值和現(xiàn)實意義。本文針對幾種典型的抑制方案,提出新的理念和設(shè)計方法,并采用電氣阻尼分析及仿真驗證相結(jié)合的研究手段,分別研究了各方案對抑制發(fā)電機組次同步振蕩的作用效果。研究的主要內(nèi)容如下
2、: (1)提出了描述機組扭振相互作用強度的扭振相互作用系數(shù)(TIF),作為評估機組間扭振相互作用是否存在的一個指標。通過時域仿真的方法對多機系統(tǒng)中同步發(fā)電機組間的扭振相互作用進行了分析和驗證。仿真分析結(jié)果驗證了人們多年來對機組間扭振相互作用問題的一些共識,為研究SSO問題的系統(tǒng)簡化提供了依據(jù),為復轉(zhuǎn)矩系數(shù)法的實現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)。 (2)介紹了貫穿全文分析SSO問題的研究方法即測試信號法的具體實現(xiàn)及其應(yīng)用領(lǐng)域?;谕锌送须姀S的
3、實際工程,采用計算電氣阻尼頻率特性與時域仿真相結(jié)合的方法,對托克托電廠四期串補送出的次同步諧振問題進行了全面、深入的計算和分析,計算分析所得結(jié)果對托克托電廠四期串補送出方案設(shè)計具有指導作用,同時也展現(xiàn)了測試信號法易于實現(xiàn)的特點及其在工程應(yīng)用中的優(yōu)勢。 (3)基于發(fā)電機勵磁系統(tǒng)提出用于抑制次同步振蕩的方案。分析了幾種典型的勵磁系統(tǒng)和PSS在沒有附加控制下對發(fā)電機組次同步電氣阻尼的影響。在此基礎(chǔ)上提出通過設(shè)計PSS的相位補償環(huán)節(jié)以緩
4、解次同步振蕩的方案,電氣阻尼計算結(jié)果表明這種方案在一定程度上能夠起到緩解次同步振蕩的作用,但其能力不能絕對化。針對附加勵磁系統(tǒng)阻尼控制器(SEDC)進行分析,提出基于相位補償原理的設(shè)計方案,電氣阻尼分析及時域仿真均驗證了所設(shè)計的SEDC對抑制發(fā)電機次同步振蕩的有效性。 (4)建立了考慮具體開關(guān)過程的TCSC時域仿真模型,基于IEEE SSR 的第一標準測試系統(tǒng),將其中的部分固定串補電容改造為可控串補,分別研究了開環(huán)控制和定電流(
5、CC)、定功率(CP)以及功率阻尼振蕩(POD)這三種不同閉環(huán)控制方式下TCSC觸發(fā)角和控制器參數(shù)對電氣阻尼特性的影響,為TCSC的設(shè)計和運行避免SSO提供了參考。 (5)針對SVC裝置在抑制次同步振蕩方面的應(yīng)用進行了全面的研究。對SVC抑制SSO的基本工作原理、控制策略及容量的估計方法進行了總結(jié)。在此基礎(chǔ)上,建立了SVC的真實時域仿真模型,設(shè)計了專門抑制SSO的比例型控制器,電氣阻尼分析及時域仿真結(jié)果均表明SVC能有效地抑制S
6、SO。通過具體的工程實例,進一步驗證了SVC在抑制SSO方面的有效性。 (6)基于dq同步旋轉(zhuǎn)坐標系下SSSC的數(shù)學模型,提出電壓外環(huán)電流內(nèi)環(huán)的雙環(huán)控制策略。建立了SSSC的仿真模型,包括具體開關(guān)元件及其雙環(huán)控制器,通過時域仿真驗證了此控制系統(tǒng)的有效性?;贗EEE次同步諧振第一標準測試系統(tǒng),考慮僅由固定電容提供補償以及其中一部分由SSSC提供補償?shù)膬煞N串補方案,通過電氣阻尼分析SSSC對發(fā)電機組次同步阻尼特性的影響。
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