HVDC引起的次同步振蕩分析及抑制措施研究.pdf

1、我國(guó)的能源基地與負(fù)荷中心的逆向分布特點(diǎn)突出，無(wú)論是電能的遠(yuǎn)距離大容量輸送、區(qū)域電網(wǎng)異步互聯(lián)，或是實(shí)現(xiàn)能源資源的優(yōu)化配置，都需要大功率高壓直流輸電技術(shù)的強(qiáng)力支撐。然而，隨著近年來(lái)我國(guó)新投運(yùn)的高壓直流輸電工程數(shù)量增多，電網(wǎng)架構(gòu)日趨復(fù)雜，高壓直流輸電給系統(tǒng)帶來(lái)的穩(wěn)定性問(wèn)題逐漸突顯出來(lái)，次同步振蕩問(wèn)題就是其中之一，威脅著電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。因此，研究高壓直流輸電引起的次同步振蕩問(wèn)題及其抑制措施具有重要的理論價(jià)值和實(shí)際意義。
　　本文首

2、先研究了典型HVDC交直流混合系統(tǒng)引發(fā)次同步振蕩的機(jī)理，建立了交直流混合輸電系統(tǒng)各元件的線(xiàn)性化數(shù)學(xué)模型，模型具有較強(qiáng)的通用性并適用于SSO分析;以簡(jiǎn)單HVDC系統(tǒng)為例，采用特征值法分析了系統(tǒng)的阻尼特性，研究了系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)對(duì)特征值的影響規(guī)律，為其后多機(jī)系統(tǒng)SSO問(wèn)題的研究及阻尼控制器的設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)。
　　然后，針對(duì)復(fù)雜多機(jī)多模態(tài)的SSO問(wèn)題進(jìn)行了研究，結(jié)合貴州電網(wǎng)的實(shí)際情況，對(duì)貴廣Ⅱ回直流系統(tǒng)附近機(jī)組進(jìn)行UIF與穩(wěn)定性分析，基于UI

3、F法的篩選結(jié)果，進(jìn)行了以盤(pán)南電廠(chǎng)為主要研究對(duì)象的系統(tǒng)簡(jiǎn)化等值，并采用特征值方法分析了盤(pán)南電廠(chǎng)各個(gè)扭振模態(tài)在不同運(yùn)行條件下的模態(tài)阻尼。
　　針對(duì)盤(pán)南電廠(chǎng)存在的次同步振蕩問(wèn)題，采用SEDC的次同步振蕩抑制方案。闡述了SEDC抑制次同步振蕩的機(jī)理，并針對(duì)含SEDC系統(tǒng)的阻尼特性進(jìn)行了分析，研究表明SEDC能增大原系統(tǒng)在模態(tài)頻率下的阻尼，但含SEDC的系統(tǒng)存在阻尼守恒現(xiàn)象，因此提出利用遺傳-模擬退火(GASA)算法對(duì)SEDC放大倍數(shù)進(jìn)行優(yōu)

4、化的思想。此外，針對(duì)SEDC對(duì)勵(lì)磁系統(tǒng)(含PSS)常規(guī)功能的影響進(jìn)行了理論分析與仿真驗(yàn)證。
　　最后，結(jié)合貴州電網(wǎng)的次同步振蕩問(wèn)題以及盤(pán)南電廠(chǎng)即將采用SEDC抑制方案的實(shí)際工程，為了測(cè)試置SEDC物理裝在工程實(shí)際中的抑制效果，搭建了貴州電網(wǎng)詳細(xì)的RTDS實(shí)時(shí)仿真平臺(tái)，閉環(huán)接入SEDC物理裝置與ABB勵(lì)磁裝置。通過(guò)系統(tǒng)穩(wěn)定性試驗(yàn)驗(yàn)證所搭建的仿真平臺(tái)各環(huán)節(jié)的有效性及穩(wěn)定性能，進(jìn)行了SEDC裝置輸出信號(hào)的勵(lì)磁通過(guò)性試驗(yàn)。驗(yàn)證了SEDC對(duì)