含串补输电和VSC-HVDC输电的风电场并网系统次同步振荡机理研究

针对交—直互联系统的次同步振荡问题,利用复转矩系数法研究含串联电容线路的风电场经VSC-HVDC系统并网的次同步振荡机理.首先,利用小信号模型推导了转速变化对发电机电磁转矩的变化量;然后基于直流输电的控制参数、控制策略、直流线路长度等方面来研究系统次同步振荡影响因素,利用测试信号法得到系统阻尼特性;最后,利用PSCAD...     

基于STATCOM的风电并网系统阻尼特性优化控制设计

针对当前风电场并网的暂态稳定性问题,在静止同步补偿器(STATCOM)的基本结构和数学模型的基础上,设计了一种含有灰狼优化算法(GWO)的功率振荡阻尼控制器,并利用GWO算法优化控制器参数来提高系统的暂态稳定性;最后,利用Matlab/Simulink对系统进行了建模仿真分析,对三相接地短路工况下运行的波形进行研究.结...     

大规模风电外送中的次同步振荡问题

目前,中国正在建设7个千万kW级风电基地,大规模风电外送成为必然.串补交流输电和高压直流输电作为风电外送的2种重要方式可能会诱发次同步振荡问题.分析鼠笼异步型、双馈感应型和永磁同步型风电机组的结构特点,论述次同步谐振、装置引起的次同步振荡以及风电机组控制器引起的次同步振荡,并分析总结不同类型风电机组可能发生的次同步振荡类型.最后,指出亟待研究解决的问题.     

基于K-means聚类和同步挤压小波变换的次同步振荡检测

电力系统次同步振荡具有非平稳、非线性特性,现有检测方法难以捕获振荡特征和变化趋势,为此提出K-means结合SWT的振荡检测方法,并将该方法引入次同步振荡谐波检测分析中.首先,利用SWT较强的抗模态混叠能力和抗噪性,在噪声环境下清晰直观表征信号振荡模态.同时,在SWT中运用频域切片,提取电力信号中的多重振荡模态,进行重构和参数辨识.考虑到SWT将小波系数挤压至中心频率,采用K-means聚类方法准确求出重构前振荡信号中心频率,并自动选择信号重构频域区间.最后,通过仿真算例验证该方法的有效性.     

计及水轮机调速系统作用的电力系统强迫振荡机理研究

从理论上分析了不同阻尼状况、不同扰动下,电力系统强迫功率振荡情况.详细分析了外界扰动源频率与发电机组固有振荡频率相同或相近时,对系统功率振荡幅值的放大作用;研究了发电机组调速系统的固有振荡频率与输入扰动具有相同或相近频率时,调速系统发生共振的机理.当调速系统发生共振时,导水叶在调速系统的调节作用下发生大幅度振荡,输出机械功率也随之振荡.如果输出机械功率振荡频率与电力系统固有振荡频率相同,就会使系统发生持续性的强迫功率振荡.建立了MATLAB仿真模型,验证了理论分析的正确性.     

HVDC引发次同步振荡的复转矩系数法分析

次同步振荡是电力系统运行的不正常状态,发生后可能损坏汽轮发电机组转子,危害电网运行。我国直流工程附近电厂已多次发生次同步振荡,因此高压直流输电引起次同步振荡的问题亟待解决。以高压直流输电引发次同步振荡的机理分析为基础,利用复转矩系数法,对含高压直流输电的系统建立数学模型进行理论分析。然后基于PSCAD/EMTDC搭建含高压直流输电的系统仿真模型,应用复转矩系数法对算例系统进行理论计算与仿真结果综合分析,验证复转矩系数法对于高压直流输电引起次同步振荡研究的有效性。最后,通过复转矩系数法,分析与高压直流输电相连的送端电网强度对系统次同步振荡的影响。     

N个微波振荡器互相注入锁定理论

对Ｎ个微波振荡器互相注入锁定同步振荡系统提出了一种通用的分析方法，建立了该系统的完整非线性等效模型，导出了系统的状态方程。对于各种不同电路形式的同步振荡系统，只要将具体的电路参数代入，就可计算其输出功率、功率合成效率及工作频率等参数，从而使这类系统的计算机辅助分析和设计成为可能。     

电力系统实时动态监测子站关键技术研究

作为广域测量系统的基本单元,电力系统实时动态监测子站能够提供带精准时标的相量数据。而随着大规模新能源接入以及交直流互联电网日趋复杂,对电力系统实时动态监测子站提出新的需求。在此背景下,首先对电力系统实时动态监测子站典型结构进行剖析,其次对涉及到实时动态监测组网技术、多间隔TV/TA断线判断、同步相量算法、次同步振荡监测算法的动态监测子站关键技术进行深入研究并提出解决方案。最后,对伪振荡现象的产生机理进行阐述并指出应对方法,指出计算频率不当可能导致伪低频振荡及伪次同步振荡问题。     

基于相位补偿和交叉前馈补偿的VSG功率振荡抑制策略

针对虚拟同步发电机（VSG）潜在的同步频率处功率振荡问题,建立二阶VSG的小信号动态模型,分析VSG输出功率与虚拟电动势、功角的关系,指出较小的线路阻抗比R/X使控制系统在同步频率处存在谐振点,且引入的180°的滞后相位降低了系统稳定性,促进了功率振荡的产生.通过建立VSG控制环的频域模型,分析小线路阻抗比时功率控制参数对功率振荡的影响,给出功率耦合与稳定性的关系.根据功率振荡的产生机理及模型分析,引入相位补偿和交叉前馈补偿的2种补偿策略来抑制同步频率处的功率振荡.通过搭建的仿真模型,验证VSG存在的功率振荡现象以及2种补偿抑制策略的有效性.     

基于功率匹配和自适应惯性的VSG预同步控制方法

虚拟同步发电机(VSG)从离网向并网模式切换时需要进行预同步控制。针对VSG预同步并网后的稳定性问题,提出一种基于功率匹配和自适应惯性的VSG预同步控制方法。所提方法将电网电压的幅值和频率作为VSG输出电压的参考值,然后根据本地负载功率调整其输出功率参考值,使VSG输出电压的频率和幅值与电网电压同步,最后采用相位偏差的反馈控制实现相位同步。所提方法使得VSG并网后稳态工作点对应的输出功率与并网前一致,避免了VSG并网后出现的功率跃变现象。考虑到VSG在非理想情况下并网后出现的功率振荡,引入自适应惯性实现同步过程的振荡抑制。基于MATLAB/Simulink构建了VSG预同步并网仿真模型,结果表明：所提方法可保持VSG并网前后稳态输出功率一致且非理想情况下并网后的振荡时间可减少约60%,验证了所提方法的有效性。