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...     

呼辽直流控制系统对电气阻尼特性的影响分析

基于电磁暂态仿真平台PSCAD/EMTDC建立了呼辽±500kV高压直流输电系统现场模型,进而运用时域仿真实现的复转矩系数法--测试信号法计算出了发电机组在次同步频率范围内的电气阻尼特性曲线,并重点研究了整流侧控制方式(定电流控制和定功率控制)及参数(比例放大系数K和积分时间常数T)对汽轮发电机组的电气阻尼特性的影响规...     

弱受端支撑的高压直流故障恢复优化研究

弱受端支撑的高压直流发生双极直流短路故障后,在恢复过程中会出现电压、电流及功率振荡甚至失稳现象,威胁系统稳定运行。首先分析了高压直流输电等值系统在全压和降压运行方式下的最大输送极限,指出受端弱同步支撑的高压直流在降压运行状态下可能突破运行极限,这是导致直流故障恢复振荡的主要原因。基于实时数字仿真软件RTDS分析整流侧最小触发角、定电流控制参数、低压限流控制参数、降压重启动幅值以及受端电网强度对改善系统恢复振荡的作用。研究结果表明:通过调整最小触发角、定电流控制、低压限流控制和降压再启动电压定值等环节参数,可以减缓直流功率恢复速率,有助于提升直流故障恢复过程中弱受端系统的稳定性。     

连接VSC-HVDC的弱电网低频振荡研究

电压源换流器型的高压直流输电连接弱电网时,逆变站采用虚拟转动惯性控制方式,将VSC-HVDC的逆变站模拟为同步发电机以增加受端交流系统的转动惯量,为受端电网提供动态频率支持。受端电网可能会因为电力系统的负阻尼作用产生低频振荡现象而造成系统不能正常稳定运行。理论分析了VSC-HVDC连接弱电网的低频振荡问题,提出采用增大逆变站阻尼系数的方法抑制弱电网的低频振荡。利用PSCAD/EMTDC软件进行仿真,结果表明所采用的方法能够较好抑制此情况下弱电网的低频振荡。     

基于Prony辨识的复杂交直流系统次同步振荡特性分析

电力系统中的次同步振荡是一类严重的系统稳定性问题,不但会使系统产生振荡现象,而且极易造成汽轮发电机组的大轴损毁,准确分析系统的次同步振荡特性对其防止和抑制有重要意义.以往提出的基于系统线性化方程求解的小扰动分析方法在实际复杂系统中的应用非常困难,极易形成"维数灾".为解决上述问题,使用Prony辩识技术分析次同步振荡模式的方法,对2008年贵州电网这一复杂交直流混合输电系统的次同步振荡特性进行了分析,并且提出了提高辩识精度的有效方法,NETOMAC电磁暂态仿真计算证明了此方法的有效性.对今后复杂交、直流输电及含有FACTS装置的灵活交流输电系统的次同步振荡特性分析提供了可行途径,为抑制次同步振荡的阻尼控制器的设计提供了参考.     

风电场并网系统次/超同步振荡功率的频率分量特征研究

大规模风电场并网系统引起的次/超同步振荡对系统稳定性及风电消纳造成了不利影响,为此,对该类新型振荡的频率分量及宽频特征进行研究.首先,利用瞬时功率理论分析次/超同步振荡功率的表现形式,发现其同时包含交流分量与直流分量.其次,研究系统处于不同运行状态时次/超同步振荡功率的频率分量特征.最后,通过仿真算例分析,验证风电场并网系统次/超同步振荡功率的频率分量特征的理论分析结论.     

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.     

海拉尔热电厂轴系扭振保护装置的应用

受伊冯可控串补与呼辽直流输电工程的影响,海拉尔热电厂三期机组轴系存在发生次同步振荡（SSO）不稳定的可能性。为避免机组轴系因次同步振荡造成轴系的某些部件如联轴器断裂或疲劳损伤,经仿真分析和调研后决定在机组上加装汽轮发电机组轴系扭振保护（TSR）装置,以保证机组和电网的安全运行。     

直流调制对电力系统小扰动稳定性影响分析

构建含高压直流输电系统的多机Heffron-Phillips模型,借助模态分析理论分析直流输电系统有、无直流功率调节环节对交直流混合系统小扰动稳定性的影响,并应用根轨迹法对直流输电系统的单输入单输出超前—滞后补偿功率调制控制器参数进行整定。最后以典型交直流混合系统为例进行仿真分析,模态分析和时域仿真结果表明,采用直流功...     

大规模海上风电场经HVDC并网引发轴系扭振分析与抑制

大规模海上风电场经HVDC输电可提高其输电效率,但当风机轴系考虑为两质块模型时,直流整流侧的控制方式有可能向附近的风机引入负阻尼,将导致风机轴系扭振,影响系统的安全稳定运行。本文首先分析风机轴系扭振产生机理,通过复转矩系数法得到系统的电气阻尼系数,以判断固有扭振频率下的系统稳定性;然后计算出待补偿的电磁转矩和风机转子转速的相角差;最后通过设计附加阻尼控制器抑制风机轴系扭振。在PSCAD程序中搭建风电场经HVDC并网模型进行仿真分析,分析结果表明系统加入阻尼控制器后,风机轴系扭振迅速衰减,控制器的加入有效增大了系统阻尼比。此研究分析为大规模海上风电场通过HVDC并网提供了理论基础。