基于统一频率模型的多死区环节对频率振荡影响的分析

发布时间：2021-07-28 06:45

　　电力系统频率振荡是近年来最受关注的频率稳定问题之一。调速器死区对于频率振荡的影响不可忽略,但是目前的研究方法仅能分析单一死区环节,缺乏对于多死区系统的分析方法。为了解决上述问题,文中根据描述函数法的原理,定义应用于非线性组合系统的扩展描述函数,能够定量描述含有多个非线性环节系统的输入、输出关系。然后,基于多调速器的统一频率模型,将配置不同死区的水电和火电机组的原动机和调速器等效为单一的扩展描述函数。在复平面上结合扩展描述函数的负倒数随振幅变化的轨迹与发电机的奈奎斯特曲线,分析系统的稳定性。最后,根据2条曲线出现交点的条件,计算出使系统产生频率振荡的扰动临界振幅。所提方法能够定量反映多个死区环节的幅值对频率振荡的影响,实际电网仿真验证了利用死区配置抑制超低频振荡的有效性。 

【文章来源】：电力系统自动化. 2020,44(18)北大核心EICSCD

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

系统模型

式中：A0为初始扰动幅值；ω为扰动转速；θ0为初始扰动相位。根据描述函数的定义[18],N1为输入信号幅值和转速的函数，即N1(A0，ω)；当非线性环节中不包含储能元件时，描述函数只与输入信号幅值相关，即N1(A0)=|N1(A0)|ej∠N1(A0)。所以输入e0经过描述函数N1之后的输出表达式为：

将图1所示的系统模型表示为如图3所示的传递函数的形式，其中，水电和火电机组死区不同，这是一个非线性组合系统。图3(a）为系统的传递函数图，其中，NLh和NLs分别为水轮机调速器和汽轮机调速器死区的描述函数。文中提出的考虑多死区影响的频率振荡分析方法的主要思路为：(1)利用扩展函数法将图3(a）的单回支路等效成图3(b）的一个扩展描述函数，其中，Ghe和Gse分别为水电机组和火电机组的等效描述函数；(2)利用传统描述函数法的非线性组合思路，将多回路的非线性系统等效成单回路的结构；(3)最后利用奈奎斯特曲线进行分析。3.1 单回路扩展描述函数

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
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本文编号：3307440