電力系統(tǒng)低頻振蕩阻尼控制研究.pdf

1、隨著電網(wǎng)規(guī)模不斷的擴(kuò)大，電力系統(tǒng)的穩(wěn)定問題日益突出。其中電力系統(tǒng)低頻振蕩已成為影響電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的一個(gè)突出問題。本文主要研究的就是如何對電力系統(tǒng)低頻振蕩進(jìn)行抑制，保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定的運(yùn)行。 電力系統(tǒng)穩(wěn)定器(PSS)結(jié)構(gòu)簡單、物理概念清晰，是抑制低頻振蕩、提高電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性最為經(jīng)濟(jì)有效的措施，已經(jīng)在電力系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。但是傳統(tǒng)電力系統(tǒng)穩(wěn)定器參數(shù)是針對某一低頻振蕩模式進(jìn)行阻尼設(shè)計(jì)的，對于其它振蕩模式的阻尼效果就無法保證，

2、因此本文提出了利用遺傳算法來優(yōu)化其參數(shù)以達(dá)到更好的阻尼效果。本文從阻尼控制的原理出發(fā)，利用方便得到發(fā)電機(jī)相頻特性曲線這樣一個(gè)特點(diǎn)出發(fā)，設(shè)計(jì)優(yōu)化目標(biāo)，從而實(shí)現(xiàn)全頻帶更優(yōu)的阻尼控制效果，在不增加系統(tǒng)投入的情況下充分發(fā)地發(fā)揮器件本身的功效。 電力系統(tǒng)的低頻振蕩分為區(qū)域內(nèi)低頻振蕩和區(qū)域間低頻振蕩，使用電力系統(tǒng)穩(wěn)定器對系統(tǒng)區(qū)域內(nèi)低頻振蕩阻尼控制，得到了較好的阻尼效果，但是PSS對于區(qū)域間低頻振蕩的阻尼效果卻并不盡如人意。隨著電力電子技術(shù)不

3、斷的發(fā)展和大功率電力電子器件不斷產(chǎn)生，F(xiàn)ACTS在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用不斷普遍，因此本文提出了利用FACTS實(shí)現(xiàn)區(qū)域間的阻尼控制。首先通過數(shù)學(xué)模型推導(dǎo)FACTS實(shí)現(xiàn)阻尼控制的基本原理，其次在阻尼控制器設(shè)計(jì)中，本章利用相角補(bǔ)償原理，設(shè)計(jì)控制器來持續(xù)減小區(qū)域間的振蕩能量，實(shí)現(xiàn)區(qū)域間阻尼控制。本文以SVC為例詳細(xì)介紹附加阻尼控制器的設(shè)計(jì)，同時(shí)對其常用的幾種附加控制信號的阻尼效果進(jìn)行了對比，從而選擇最為合適的附加控制信號。本文對其它幾種常用的FAC

4、TS器件也進(jìn)行了阻尼控制器的設(shè)計(jì)。通過在PSASP下的仿真驗(yàn)證結(jié)果表明，利用FACTS器件能夠有效地對區(qū)域間低頻振蕩進(jìn)行阻尼控制。通過PSS和FACTS結(jié)合使用，分別有針對地對區(qū)域內(nèi)和區(qū)域間低頻振蕩進(jìn)行抑制，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)低頻振蕩阻尼控制的目標(biāo)。 本文最后探討了系統(tǒng)總阻尼變化的特點(diǎn)，并討論了影響系統(tǒng)總阻尼的參數(shù)，得出了系統(tǒng)的總阻尼有類似于守恒的特性。這也從理論上證明了一個(gè)阻尼控制器在增強(qiáng)某些振蕩模式的阻尼同時(shí)有可能減弱另一些振