云南电网异步运行后超低频振荡问题与应对策略研究

发布时间：2020-09-03 14:51

　　 南方电网经过长期发展形成了交直流并联运行的主网架结构,由于交直流相互影响问题突出,存在发生大面积停电的风险。为加强电网的本质安全性能,南方电网规划实施了云南电网与南方电网主网异步互联工程。云南电网与南方电网主网异步运行后,电网暂态功角失稳风险得到了极大的缓解,然而又出现了新的频率稳定问题。2016年3月28日,在开展云南电网与南方电网主网异步互联系统性整体验证试验过程中,云南电网频率出现了周期为20s的超低频振荡现象。在现代大电网中,频率的超低频振荡现象极为罕见,国内外研究仍然存在较大不足,本文针对这一问题开展深入研究,揭示频率超低频振荡的产生机理,并提出行之有效的抑制措施。本文主要工作包括:(1)通过分析水电机组高占比电网频率稳定特性,揭示了云南电网异步运行后超低频振荡的产生机理。在云南电网与南方电网主网异步运行后,成为典型的水电机组高占比电网。由于水锤效应影响,水电机组调速系统对电网频率振荡阻尼特性容易为负,在水电机组高占比电网中,由于缺乏火电机组提供的正阻尼作用,电网频率振荡的总体阻尼不足甚至为负,是导致频率超低频振荡的根本原因。(2)基于调速器PID控制特性分析,提出了水电机组高占比电网调速器PID控制参数总体配置策略。结合云南电网电源结构、系统强度的变化,提出了云南电网异步运行后相关水电机组调速器参数的优化方案,对区域内的小湾、糯扎渡、漫湾、梨园、阿海、鲁地拉、景洪等水电站机组调速器PID控制参数进行了优化。在PSD-BPA中以实际方式数据为基础,对调速器参数优化后的电网频率稳定性进行了仿真验证。(3)在2016年4月25日-4月26日实施的云南电网与南方电网主网异步运行第三次系统性整体试验中,对所提出的超低频振荡抑制方案进行了试验验证,各种小扰动和大扰动下的试验结果表明,所提出方案对于超低频振荡的抑制效果显著。该方案已经应用于云南电网实际运行之中,有效保证了电网的安全稳定运行。
【学位单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TM712
【部分图文】：

图 2-1 云南电网频率Fig. 2-1 System frequency of Yunnan power grid图 2-2 频率振荡期间楚穗直流功率曲线Fig. 2-2 Power of Chusui DC transmission system druing frequency oscillation

图 2-2 频率振荡期间楚穗直流功率曲线Fig. 2-2 Power of Chusui DC transmission system druing frequency oscillation图 2-3 频率振荡期间小湾电厂#5 机功率曲线Fig. 2-3 Power of unit 5 in Xiaowan plant druing frequency oscillation

图 2-1 云南电网频率Fig. 2-1 System frequency of Yunnan power grid图 2-2 频率振荡期间楚穗直流功率曲线Fig. 2-2 Power of Chusui DC transmission system druing frequency oscillation

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本文编号：2811590