含異步化汽輪發(fā)電機的電力系統(tǒng)低頻振蕩穩(wěn)定性研究.pdf

1、對于以傳統(tǒng)同步發(fā)電機作為主要發(fā)電設(shè)備的現(xiàn)代電力系統(tǒng)，隨著快速勵磁系統(tǒng)的引入，削弱了機電振蕩模式的阻尼，使機電振蕩模式呈現(xiàn)弱阻尼甚至負(fù)阻尼，導(dǎo)致電力系統(tǒng)振蕩失穩(wěn)問題變得日益突出。異步化汽輪發(fā)電機作為一種新型發(fā)電機，其轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)和勵磁控制的特點，使其具有超越傳統(tǒng)同步發(fā)電機的優(yōu)良運行性能和阻尼特性。論文主要針對電力系統(tǒng)的低頻振蕩問題，從異步化汽輪發(fā)電機的阻尼特性出發(fā)，通過在電力系統(tǒng)中引入異步化汽輪發(fā)電機部分取代傳統(tǒng)同步發(fā)電機后，對電力系統(tǒng)低頻振

2、蕩的抑制作用進行了深入研究。
　　論文首先對異步化汽輪發(fā)電機在單機無窮大系統(tǒng)下的穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)運行性能進行了研究，指出采用雙通道勵磁控制策略的異步化汽輪發(fā)電機具有獨立的有功和無功調(diào)節(jié)、深度吸無功進相運行以及無功（電壓）調(diào)節(jié)的快速響應(yīng)性等超越傳統(tǒng)同步發(fā)電機的優(yōu)良穩(wěn)態(tài)運行性能，以及在暫態(tài)過程中實現(xiàn)勵磁磁場最佳定向，維持較大電磁轉(zhuǎn)矩和電壓穩(wěn)定的良好暫態(tài)運行性能，指出異步化汽輪發(fā)電機為解決超高壓和長距離輸電系統(tǒng)的穩(wěn)定問題以及由無功過剩所引起的

3、持續(xù)工頻過電壓問題提供了新的途徑。
　　論文從阻尼角度對現(xiàn)代電力系統(tǒng)產(chǎn)生低頻振蕩的原因進行了分析，指出傳統(tǒng)同步發(fā)電機采用以機端電壓作為反饋的快速勵磁控制系統(tǒng)可能削弱系統(tǒng)的機電模式阻尼，使系統(tǒng)的機電振蕩模式呈現(xiàn)弱阻尼甚至負(fù)阻尼，從而導(dǎo)致電力系統(tǒng)出現(xiàn)低頻振蕩現(xiàn)象；同時指出抑制電力系統(tǒng)低頻振蕩最根本的措施就是增強系統(tǒng)的機電模式阻尼，抵消由快速勵磁系統(tǒng)引起的負(fù)阻尼效應(yīng)。
　　論文詳細(xì)分析了異步化汽輪發(fā)電機的阻尼特性，尤其對雙通道勵磁

4、控制策略下異步化汽輪發(fā)電機的閉環(huán)阻尼特性進行了深入的研究，并與傳統(tǒng)同步發(fā)電機的阻尼特性進行了對比分析，結(jié)果表明異步化汽輪發(fā)電機的阻尼特性要明顯優(yōu)于傳統(tǒng)同步發(fā)電機，異步化汽輪發(fā)電機的同步轉(zhuǎn)矩系數(shù)和阻尼轉(zhuǎn)矩系數(shù)與發(fā)電機的運行狀態(tài)無關(guān)，而僅與勵磁控制系數(shù)、發(fā)電機參數(shù)和輸電線路參數(shù)有關(guān)，通過勵磁控制的調(diào)節(jié)可對同步轉(zhuǎn)矩系數(shù)和阻尼轉(zhuǎn)矩系數(shù)進行改善，使系統(tǒng)具有良好的穩(wěn)定性和足夠的阻尼。
　　論文建立了含異步化汽輪發(fā)電機并考慮阻尼繞組作用的多機電

5、力系統(tǒng)線性化數(shù)學(xué)模型，在分析異步化汽輪發(fā)電機阻尼特性的基礎(chǔ)上，提出了在電力系統(tǒng)中利用異步化汽輪發(fā)電機部分取代傳統(tǒng)同步發(fā)電機來有效抑制低頻振蕩的理論和方法，并對含異步化汽輪發(fā)電機的電力系統(tǒng)進行了關(guān)于低頻振蕩問題的仿真研究和驗證，從仿真角度論證了異步化汽輪發(fā)電機的引入對電力系統(tǒng)低頻振蕩的有效抑制作用。
　　論文將電力系統(tǒng)引入異步化汽輪發(fā)電機后對低頻振蕩的抑制作用和電力系統(tǒng)穩(wěn)定器對低頻振蕩的抑制作用進行了對比研究，指出異步化汽輪發(fā)電機在