两直流换流站引起的火电机组次同步振荡风险分析

发布时间：2017-07-27 08:59

  本文关键词：两直流换流站引起的火电机组次同步振荡风险分析

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【摘要】：随着“西电东送、南北互供、全国联网”的电网发展战略的实施,电网结构逐步向交直流并列运行方向发展。虽然交直流并列运行带来巨大经济利益,但也会引起火电机组产生次同步振荡(SSO)问题。因此,对由直流输电系统引起的火电机组的SSO开展研究具有重要意义。随着国家大力推广特高压直流输电技术,在同一地区,可能存在两条或两条以上的直流输电线路,这样必然会存在机组同时与两个或多个换流站有较强的电气联系的情况,那么影响机组次同步振荡特性的因素更加复杂,因此研究两直流换流站或多直流换流站引起的火电机组次同步振荡风险分析就尤为重要。本文建立了一种同型多机系统等值简化模型,适用于同型多机系统引起的次同步振荡风险分析。具体方法是在已知系统状态方程的前提下,通过构造一个正交变换矩阵,得到系数矩阵的一个分块相似矩阵,实现对同型多机系统的解耦,将原系统化为具有两种结构的单机系统来研究,这两种单机系统的建模方法和模型参数通过变换后的相似矩阵得到。因此该方法的优点是在保留了系统特征值信息的前提下降低系统维数。为了研究两直流换流站引起的火电机组次同步振荡风险,推导出两直流换流站系统电气阻尼系数表达式。基于实际电网系统,研究了两直流换流站引起的火电机组次同步振荡阻尼特性,主要分析了不同电气参数对电气阻尼特性的影响,包括交流运行方式和直流控制器参数等影响因素。总结火电机组的电气阻尼特性在不同参数和不同频段下的变化规律。首次提出了一种适用于两直流换流站次同步振荡等值简化建模方法,该方法主要适用于两直流换流站系统结构相互对称的网络。通过该方法的等值简化,实现在等值前后电气阻尼特性不变的情况下,将两直流换流站系统简化为两个独立的直流系统,实现两直流系统的解耦,降低了系统维数。在单机带两直流换流站系统采用该等值建模方法简化网络结构,验证该方法的有效性。
【关键词】：直流输电系统 次同步振荡 电气阻尼 两直流换流站系统
【学位授予单位】：华北电力大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM621
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-17
• 1.1 课题背景和研究意义9-10
• 1.2 次同步振荡的研究现状10-15
• 1.2.1 直流输电系统引起的次同步振荡的机理分析10-11
• 1.2.2 次同步振荡的分析方法11-14
• 1.2.3 影响次同步振荡的因素分析14-15
• 1.3 本文主要研究内容15-17
• 第2章 同型多机系统次同步振荡等值简化方法研究17-31
• 2.1 引言17
• 2.2 同型多机系统模型17-21
• 2.3 同型多机系统机组等值方法21-24
• 2.3.1 同型两机系统机组等值方法21-23
• 2.3.2 同型多机系统机组等值方法23-24
• 2.4 基于实际系统仿真分析24-30
• 2.4.1 甲电厂机组等值简化模型校验25-27
• 2.4.2 乙电厂机组等值简化模型校验27-28
• 2.4.3 丙电厂机组等值简化模型校验28-30
• 2.5 本章小结30-31
• 第3章 两直流换流站引起的火电机组SSO的阻尼特性分析31-49
• 3.1 引言31
• 3.2 研究系统概述31-32
• 3.3 电气阻尼理论表达式的推导32-37
• 3.4 机组带两直流换流站系统的电气阻尼特性分析37-48
• 3.4.1 实际工程系统介绍37-40
• 3.4.2 机组带两回直流系统的电气阻尼特性分析40-48
• 3.5 本章小结48-49
• 第4章 基于电气阻尼特性的两直流换流站系统等值简化模型49-63
• 4.1 引言49
• 4.2 基于电气阻尼特性的两直流换流站系统等值简化模型49-54
• 4.3 等值效果检验54-62
• 4.3.1 整流侧控制参数变化时等值模型的有效性验证55-59
• 4.3.2 逆变侧控制参数变化时等值模型的有效性验证59-61
• 4.3.3 直流线路电抗变化时等值模型的有效性验证61-62
• 4.4 本章小结62-63
• 第5章 结论与展望63-65
• 5.1 全文总结63-64
• 5.2 研究工作展望64-65
• 参考文献65-69
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果69-70
• 致谢70

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本文编号：580593