基于全控器件的新型勵磁系統(tǒng).pdf

1、隨著電力系統(tǒng)規(guī)模的擴大、遠距離重負荷輸電線路的出現(xiàn)、以及大型發(fā)電機普遍使用快速勵磁系統(tǒng)，整個互聯(lián)電力系統(tǒng)的阻尼不斷減小，電力系統(tǒng)故障或擾動時容易誘發(fā)大范圍區(qū)域間的功率振蕩，給電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行帶來極大的危害。在諸多抑制低頻振蕩的措施中，勵磁控制被公認為是最有效和經濟的措施之一。本文結合電力電子技術的發(fā)展，提出了基于全控器件整流的新型自并勵勵磁系統(tǒng)，通過理論分析、數(shù)學建模、控制策略到特性仿真對新型勵磁系統(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示范工程為背景，對新型勵磁系統(tǒng)抑制特高壓功率振蕩的情況進行了研究。
　　 本文對新型勵磁系統(tǒng)的原理進行了詳細的介紹，提出了電壓源型和電流源型換流器兩種主回路的拓撲結構，并對其結構及控制策略進行了分析，深入研究了新型勵磁系統(tǒng)改善電力系統(tǒng)阻尼特性的機理。本文側重研究基于VSC的新型勵磁系統(tǒng)，根據(jù)交流側無功功率的外特性，將勵磁系統(tǒng)無功功率的模型等效為STATCOM。針對等效模型，對單機無窮大系統(tǒng)

3、進行了數(shù)學建模，推導狀態(tài)方程，基于該方程存在兩個控制變量，即勵磁電壓和無功功率，本文選取線性最優(yōu)控制理論來進行協(xié)調控制。
　　 基于單機無窮大系統(tǒng)模型，選取性能指標在MATLAB環(huán)境中計算控制參數(shù)，建立PSASP環(huán)境下網絡模型，并對新型勵磁系統(tǒng)進行潮流建模和暫態(tài)建模。分別針對新型勵磁系統(tǒng)和常規(guī)自并勵勵磁系統(tǒng)（帶PSS），進行單機無窮大系統(tǒng)的仿真計算，其具體仿真實驗為：發(fā)電機機端參考值電壓上升5%、發(fā)電機母線三相對地短路和單雙回線