并网DFIG风电场引发电力系统次同步振荡开环模式谐振机理

发布时间：2021-03-24 04:22

　　近年来,在实际电力系统中发生了多起由并网双馈风电机组（doubly fed induction generator,DFIG）风电场引发的次同步振荡事故,严重威胁了电力系统的安全、稳定运行。对于含并网DFIG风电场的串补输电系统,研究表明并网DFIG风电场引发次同步振荡的机理是换流器控制系统参与的感应发电机效应,串联补偿电容器是次同步振荡产生的重要因素。然而,在2015年7月1日我国西部哈密地区电力系统发生了由并网风电场引发的严重次同步振荡事故,该起事故所涉及区域内的输电线路没有安设串联补偿电容器,并且事故导致了 300公里外三台大型火电机组发生次同步扭振而相继切机。目前,并网风电场引发无串补电力系统次同步振荡的机理尚不明确。为此,本文从模式谐振的角度,围绕并网DFIG风电场引发无串补电力系统次同步振荡机理展开深入研究,主要研究内容和成果包括:（1）基于开环模式谐振理论,研究了并网DFIG风电场引发无串补电力系统次同步扭振和次同步控制相互作用的机理。通过将并网DFIG风电场作为反馈通道,电力系统其余部分作为前向通道,构建了适用于次同步振荡稳定性分析的含并网DFIG风电场电力系统的单输入... 

【文章来源】：华北电力大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：142 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图1-1串补或HVDC输电线路与送端发电机组之间动态交互作用引发的次同步振荡Fig.1-1SSOsinvolvedwiththeseries-compensatedorHVDClineandgenerationunitatthesen

Ｆｉｇ．?１－３?Ｃｌｏｓｅｄ－ｌｏｏｐ?ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｅｄ?ｓｙｓｔｅｍ?ｍｏｄｅｌ??基于构建的开环子系统的解析阻抗模型，阻抗分析法通过不同的稳定判据对??图１－３所示闭环互联系统的次同步振荡稳定性进行判别。具体来说，当前应用阻??抗分析法对并网风电场引发电力系统次同步振荡的研究中常用的稳定判据有以??下三类：（１）奈奎斯特稳定判据［９３＿９４］；（２）负电阻或聚合ＲＬＣ电路稳定判据［？９６］；??（３）无源性理论稳定判据［９７＾］。下面对基于这三类稳定判据的阻抗分析法原理进??行具体介绍：??（１）基于奈奎斯特稳定判据的阻抗分析法??６??

平接近时可能会发生两类模式谐振现象［１３３］：?（１）当两均相等且它们对应的特征向量相同时，两个振荡模（２）当两个振荡模式的模式阻尼、频率均相等且它们个振荡模式之间会发生弱模式谐振。其中强模式谐一个的模式阻尼降低，甚至变为负阻尼振荡模式，导中的振荡模式之间几乎不会发生严格的强模式谐，即当两个振荡模式相互接近时发生的模式谐振现振振荡模式的影响与强模式谐振相类似，即引起振荡力系统稳定性造成不利影响。对于某一电力系统，其￣ＡＸ?＝?ＡＡＸｄｒ系统状态变量的向量，为系统状态矩阵，Ａ表不的增量。??／??


本文编号：3097048