基于全控器件的新型勵(lì)磁系統(tǒng).pdf

1、隨著電力系統(tǒng)規(guī)模的擴(kuò)大、遠(yuǎn)距離重負(fù)荷輸電線路的出現(xiàn)、以及大型發(fā)電機(jī)普遍使用快速勵(lì)磁系統(tǒng)，整個(gè)互聯(lián)電力系統(tǒng)的阻尼不斷減小，電力系統(tǒng)故障或擾動(dòng)時(shí)容易誘發(fā)大范圍區(qū)域間的功率振蕩，給電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行帶來極大的危害。在諸多抑制低頻振蕩的措施中，勵(lì)磁控制被公認(rèn)為是最有效和經(jīng)濟(jì)的措施之一。本文結(jié)合電力電子技術(shù)的發(fā)展，提出了基于全控器件整流的新型自并勵(lì)勵(lì)磁系統(tǒng)，通過理論分析、數(shù)學(xué)建模、控制策略到特性仿真對(duì)新型勵(lì)磁系統(tǒng)開展了較為系統(tǒng)的研究工作，并以10

2、00kV晉東南－南陽－荊門特高壓交流試驗(yàn)示范工程為背景，對(duì)新型勵(lì)磁系統(tǒng)抑制特高壓功率振蕩的情況進(jìn)行了研究。
　　 本文對(duì)新型勵(lì)磁系統(tǒng)的原理進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，提出了電壓源型和電流源型換流器兩種主回路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，并對(duì)其結(jié)構(gòu)及控制策略進(jìn)行了分析，深入研究了新型勵(lì)磁系統(tǒng)改善電力系統(tǒng)阻尼特性的機(jī)理。本文側(cè)重研究基于VSC的新型勵(lì)磁系統(tǒng)，根據(jù)交流側(cè)無功功率的外特性，將勵(lì)磁系統(tǒng)無功功率的模型等效為STATCOM。針對(duì)等效模型，對(duì)單機(jī)無窮大系統(tǒng)

3、進(jìn)行了數(shù)學(xué)建模，推導(dǎo)狀態(tài)方程，基于該方程存在兩個(gè)控制變量，即勵(lì)磁電壓和無功功率，本文選取線性最優(yōu)控制理論來進(jìn)行協(xié)調(diào)控制。
　　 基于單機(jī)無窮大系統(tǒng)模型，選取性能指標(biāo)在MATLAB環(huán)境中計(jì)算控制參數(shù)，建立PSASP環(huán)境下網(wǎng)絡(luò)模型，并對(duì)新型勵(lì)磁系統(tǒng)進(jìn)行潮流建模和暫態(tài)建模。分別針對(duì)新型勵(lì)磁系統(tǒng)和常規(guī)自并勵(lì)勵(lì)磁系統(tǒng)（帶PSS），進(jìn)行單機(jī)無窮大系統(tǒng)的仿真計(jì)算，其具體仿真實(shí)驗(yàn)為：發(fā)電機(jī)機(jī)端參考值電壓上升5%、發(fā)電機(jī)母線三相對(duì)地短路和單雙回線