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文檔簡介
1、隨著三峽工程和特高壓線路的投運,我國實現(xiàn)了跨區(qū)大電網(wǎng)互聯(lián),加上大型發(fā)電機普遍使用快速勵磁系統(tǒng),整個互聯(lián)電力系統(tǒng)的阻尼不斷減小,電力系統(tǒng)的動態(tài)穩(wěn)定性問題越來越顯著,其突出表現(xiàn)為大范圍區(qū)域間的低頻振蕩。此外,遠(yuǎn)距離輸電是我國電網(wǎng)的另一大特點,目前還沒有很有效的方法能夠解決遠(yuǎn)距離輸電的巨型機組的穩(wěn)定性問題。在諸多增強電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的措施中,勵磁控制被公認(rèn)為是最有效和經(jīng)濟的手段之一。本文針對由大功率電力電子技術(shù)發(fā)展起來的全控器件勵磁系統(tǒng),分析了
2、其主回路結(jié)構(gòu)及控制策略,建立了單機無窮大系統(tǒng)下的勵磁控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型,利用阻尼轉(zhuǎn)矩法檢驗了全控器件勵磁系統(tǒng)增強電力系統(tǒng)阻尼的能力,提出了控制器設(shè)計方法,并進行了仿真驗證,為抑制電力系統(tǒng)低頻振蕩和提高遠(yuǎn)距離輸電能力提供了一種新的解決方案。
本文選擇基于電壓源型換流器的全控器件勵磁系統(tǒng)作為研究對象,研究了其主回路的工作特性及控制策略。根據(jù)全控器件勵磁系統(tǒng)的等效模型,建立了裝有全控器件勵磁系統(tǒng)的單機無窮大系統(tǒng)的Philips-H
3、effron模型,推導(dǎo)出了全控器件勵磁系統(tǒng)無功注入向電力系統(tǒng)提供的阻尼轉(zhuǎn)矩的數(shù)學(xué)表達(dá)式,驗證了全控器件勵磁系統(tǒng)改善電力系統(tǒng)阻尼特性的能力。應(yīng)用相位補償法和線性最優(yōu)控制策略,提出了兩種全控器件勵磁系統(tǒng)控制器設(shè)計方法。在單機無窮大系統(tǒng)下,對常規(guī)勵磁系統(tǒng)和全控器件勵磁系統(tǒng)進行了仿真計算。仿真結(jié)果表明:全控器件勵磁系統(tǒng)無功注入具備改善電力系統(tǒng)阻尼的能力,與常規(guī)勵磁系統(tǒng)相比,全控器件勵磁系統(tǒng)能夠更加有效的維持系統(tǒng)穩(wěn)定和抑制低頻振蕩。仿真結(jié)果同時驗
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