能量變換器進相運行的基礎研究.pdf

1、能量變換器是一種可以直接與電網相連的新興發(fā)電裝置。它打破了一個世紀以來電廠的傳統(tǒng)模式，將常規(guī)電廠中的發(fā)電機、沖擊電壓保護器、發(fā)電機側開關、母線和升壓變壓器全部由一臺能量變換器來代替。能量變換器有造價低、效率高、維護費用低的優(yōu)點，這將使得它在未來有廣闊的發(fā)展前景。 隨著超高壓電網和供電電纜的增加，以及用電峰谷差日漸增大，電力系統(tǒng)中充電無功功率過剩的問題日趨嚴重，經常出現電壓超過規(guī)定上限的情況，嚴重影響到電能質量和設備安全。解決這個

2、問題的一個簡單易行、有效而又經濟的措施是使系統(tǒng)內某些機組在系統(tǒng)輕載或故障時進相運行，使其在發(fā)出一定有功功率的同時，發(fā)出容性無功功率，從而調整系統(tǒng)電壓。能量變換器作為新型的高壓發(fā)電機，對其進相運行的研究具有很重要的理論意義。 本文首先對能量變換器的設計原理、特點及應用前景進行闡述，總結分析了發(fā)電機進相運行方式的必要性及其在國內外的運行概況和規(guī)定，同時對發(fā)電機在進相運行時的限制因素以及相應的技術措施進行了介紹。 牛頓解析法是

3、一種精確的水輪發(fā)電機靜態(tài)穩(wěn)定邊界計算方法。本文應用此方法分別對同體積和同容量的能量變換器與常規(guī)發(fā)電機進行計算分析，確定了靜穩(wěn)定邊界，并繪出了同體積的能量變換器和常規(guī)發(fā)電機的運行容量圖。 然后，利用Simulink中的電力系統(tǒng)工具箱(SPS)建立了單機無窮大系統(tǒng)中各元件的仿真模型和系統(tǒng)模型，并對系統(tǒng)在能量變換器由遲相運行轉化為進相運行時，不同的有功功率和不同的外部系統(tǒng)阻抗兩種情況進行了仿真，并根據所得的仿真數據分析了發(fā)電機進相深度