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

1、對(duì)于以傳統(tǒng)同步發(fā)電機(jī)作為主要發(fā)電設(shè)備的現(xiàn)代電力系統(tǒng)，隨著快速勵(lì)磁系統(tǒng)的引入，削弱了機(jī)電振蕩模式的阻尼，使機(jī)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(wèn)題變得日益突出。異步化汽輪發(fā)電機(jī)作為一種新型發(fā)電機(jī)，其轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)和勵(lì)磁控制的特點(diǎn)，使其具有超越傳統(tǒng)同步發(fā)電機(jī)的優(yōu)良運(yùn)行性能和阻尼特性。論文主要針對(duì)電力系統(tǒng)的低頻振蕩問(wèn)題，從異步化汽輪發(fā)電機(jī)的阻尼特性出發(fā)，通過(guò)在電力系統(tǒng)中引入異步化汽輪發(fā)電機(jī)部分取代傳統(tǒng)同步發(fā)電機(jī)后，對(duì)電力系統(tǒng)低頻振

2、蕩的抑制作用進(jìn)行了深入研究。
　　論文首先對(duì)異步化汽輪發(fā)電機(jī)在單機(jī)無(wú)窮大系統(tǒng)下的穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)運(yùn)行性能進(jìn)行了研究，指出采用雙通道勵(lì)磁控制策略的異步化汽輪發(fā)電機(jī)具有獨(dú)立的有功和無(wú)功調(diào)節(jié)、深度吸無(wú)功進(jìn)相運(yùn)行以及無(wú)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(jī)的優(yōu)良穩(wěn)態(tài)運(yùn)行性能，以及在暫態(tài)過(guò)程中實(shí)現(xiàn)勵(lì)磁磁場(chǎng)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(yùn)行性能，指出異步化汽輪發(fā)電機(jī)為解決超高壓和長(zhǎng)距離輸電系統(tǒng)的穩(wěn)定問(wèn)題以及由無(wú)功過(guò)剩所引起的

3、持續(xù)工頻過(guò)電壓?jiǎn)栴}提供了新的途徑。
　　論文從阻尼角度對(duì)現(xiàn)代電力系統(tǒng)產(chǎn)生低頻振蕩的原因進(jìn)行了分析，指出傳統(tǒng)同步發(fā)電機(jī)采用以機(jī)端電壓作為反饋的快速勵(lì)磁控制系統(tǒng)可能削弱系統(tǒng)的機(jī)電模式阻尼，使系統(tǒng)的機(jī)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(shí)指出抑制電力系統(tǒng)低頻振蕩最根本的措施就是增強(qiáng)系統(tǒng)的機(jī)電模式阻尼，抵消由快速勵(lì)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(jī)的阻尼特性，尤其對(duì)雙通道勵(lì)磁

4、控制策略下異步化汽輪發(fā)電機(jī)的閉環(huán)阻尼特性進(jìn)行了深入的研究，并與傳統(tǒng)同步發(fā)電機(jī)的阻尼特性進(jìn)行了對(duì)比分析，結(jié)果表明異步化汽輪發(fā)電機(jī)的阻尼特性要明顯優(yōu)于傳統(tǒng)同步發(fā)電機(jī)，異步化汽輪發(fā)電機(jī)的同步轉(zhuǎn)矩系數(shù)和阻尼轉(zhuǎn)矩系數(shù)與發(fā)電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)無(wú)關(guān)，而僅與勵(lì)磁控制系數(shù)、發(fā)電機(jī)參數(shù)和輸電線路參數(shù)有關(guān)，通過(guò)勵(lì)磁控制的調(diào)節(jié)可對(duì)同步轉(zhuǎn)矩系數(shù)和阻尼轉(zhuǎn)矩系數(shù)進(jìn)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(jī)并考慮阻尼繞組作用的多機(jī)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(jī)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(jī)部分取代傳統(tǒng)同步發(fā)電機(jī)來(lái)有效抑制低頻振蕩的理論和方法，并對(duì)含異步化汽輪發(fā)電機(jī)的電力系統(tǒng)進(jìn)行了關(guān)于低頻振蕩問(wèn)題的仿真研究和驗(yàn)證，從仿真角度論證了異步化汽輪發(fā)電機(jī)的引入對(duì)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(jī)后對(duì)低頻振蕩的抑制作用和電力系統(tǒng)穩(wěn)定器對(duì)低頻振蕩的抑制作用進(jìn)行了對(duì)比研究，指出異步化汽輪發(fā)電機(jī)在