次同步振蕩機(jī)理分析及抑制方法研究.pdf

1、大容量、遠(yuǎn)距離輸電是我國(guó)電力事業(yè)發(fā)展的客觀需求，串聯(lián)補(bǔ)償技術(shù)是提高遠(yuǎn)距離輸電系統(tǒng)傳輸容量、改善系統(tǒng)穩(wěn)定性的一種非常有效的方法。然而，串聯(lián)電容補(bǔ)償輸電系統(tǒng)潛藏著次同步諧振的風(fēng)險(xiǎn)，嚴(yán)重威脅著電力系統(tǒng)的穩(wěn)定與安全。因此近年來(lái)，次同步諧振問(wèn)題已經(jīng)得到了國(guó)內(nèi)外科研人員的廣泛關(guān)注，分析研究次同步諧振的發(fā)生機(jī)理和減小因此所帶來(lái)的危害等一系列問(wèn)題已然成為電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的重要研究?jī)?nèi)容。本文主要研究次同步諧振的機(jī)理分析及抑制措施。
　　(1)在機(jī)理

2、分析方面，以往研究次同步諧振機(jī)理通常將電感電容參數(shù)作為研究影響次同步模態(tài)阻尼的關(guān)鍵參數(shù)，而忽略了線路電阻參數(shù)的影響，或者假設(shè)電阻特性能夠抑制次同步諧振，但是這一假設(shè)前提還未得到嚴(yán)格的分析與論證，因此，本文針對(duì)這一問(wèn)題給出了次同步模態(tài)電氣阻尼公式的推導(dǎo)過(guò)程，闡明了該公式中的電氣系統(tǒng)等值阻抗計(jì)算公式。應(yīng)用次同步模態(tài)電氣阻尼計(jì)算公式，分析了線路電阻參數(shù)對(duì)次同步模態(tài)阻尼的影響機(jī)理。提出次同步模態(tài)電氣阻尼由定子繞組的次（超）同步電流的阻性分量產(chǎn)生

3、，次同步電流阻性分量產(chǎn)生負(fù)阻尼，超同步電流阻性分量產(chǎn)生正阻尼。隨著電阻增加，諧振次同步電流阻性分量減小，諧振次同步模態(tài)電氣負(fù)阻尼減小;非諧振次同步電流阻性分量增加，非諧振次同步模態(tài)電氣負(fù)阻尼增加。并以IEEE第一標(biāo)準(zhǔn)模型為算例，分別利用公式法與特征值法計(jì)算不同電阻參數(shù)下的模態(tài)阻尼，通過(guò)對(duì)比分析驗(yàn)證了次同步模態(tài)電氣阻尼公式分析法的正確性。
　　(2)在抑制措施方面，本文主要針對(duì)影響TCSC抑制風(fēng)電場(chǎng)次同步振蕩的參數(shù)優(yōu)化問(wèn)題提供了一種

4、智能的方法。由于抑制風(fēng)電場(chǎng)次同步振蕩的TCSC裝置參數(shù)優(yōu)化問(wèn)題是強(qiáng)非線性參數(shù)優(yōu)化問(wèn)題，很難用解析方法求解，因此本文將單純形算法(Simplex)與電磁暫態(tài)仿真程序結(jié)合的非線性參數(shù)優(yōu)化方法引入到抑制次同步振蕩的TCSC參數(shù)的優(yōu)化。該算法使用電磁暫態(tài)程序的仿真結(jié)果計(jì)算優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)值，Simplex算法應(yīng)用電磁暫態(tài)程序計(jì)算的優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)結(jié)果智能地指導(dǎo)TCSC參數(shù)尋優(yōu)方向，快速可靠地尋找到最優(yōu)參數(shù)，縮短仿真耗時(shí)。并且針對(duì)風(fēng)電不確定性，初步分析了