多馈入电力系统广义短路比：多样化新能源场景

发布时间：2022-01-09 09:36

　　新能源经电力电子设备接入电网的规模需要适应电网强度,否则存在振荡风险,但新能源设备动态差异性以及新能源设备间的强相互作用导致准确度量电网强度存在挑战。该文从系统小干扰稳定的角度探索利用广义短路比指标度量电网强度的方法。首先,建立了多馈入电力系统的线性化模型,给出了其闭环系统特征方程。其次,基于特征值摄动理论,证明了多样化新能源馈入系统（异构系统）的主导特征轨迹可由等效同构多馈入系统的主导特征轨迹来近似这一结论。最后,将同构系统中定义的广义短路比推广到异构系统,并给出了广义短路比的两种等价定义和广义短路比临界值的计算方法。研究表明,广义短路比在同构和异构多馈入系统中的定义是一致的,其临界值可以通过构造等效的单馈入系统解析计算或者通过半实物仿真实验得到。算例验证了所提分析方法的有效性。 

【文章来源】：中国电机工程学报. 2020,40(17)北大核心EICSCD

【文章页数】：12 页

【部分图文】：

100.5pu时三馈入系统功率振荡波形图无功t/s12345

?牍阋?短路比分析结果一致。无功功率/put/s123450.050.000.05设备1设备2设备3图4z100.5pu时三馈入系统功率振荡波形图Fig.4Powercurvesofthree-infeedsystemwhenz100.5pu进一步将z10增加到0.97pu时，系统处于临界稳定，功率响应如图5所示。此时，计算广义短路比也可以发现广义短路比等于其临界值，即gSCRCgSCR2.447，也说明系统处于临界稳定。无功功率/put/s1.02.03.04.05.00.020.000.02设备1设备2设备3图5z100.97pu时三馈入系统功率振荡波形图Fig.5Powercurvesofthree-infeedsystemwhenz100.97pu综上，时域仿真结果和基于广义短路比的解析分析结果是相一致的，广义短路比及其临界值的距离可以反映系统的稳定裕度，故也验证了利用算法2分析系统稳定性是有效的。5结论将广义短路比拓展于分析异构多馈入系统的电网强度，主要结论如下：1）广义短路比在异构和同构系统中保持了相同定义，广义短路比与其临界值之间的距离可以表征系统的稳定裕度；2）广义短路比的临界值取决于设备的加权动态特性，在实际应用时可以基于等效单机系统解析计算或通过仿真实验得到。广义短路比的典型临界值需根据现场新能源的控制参数进一步深入，将广义短路比应用于新能源电力系统和交直流电力系统的规划和运行也是需开展的研究工作。参考文献[1]周孝信，鲁宗相，刘应梅，等．中国未来电网的发展模式和关键技术[J]．中国电机工程学报，2014，34(29)：4999-5008．ZhouXiaoxin，LuZongxiang，LiuYingmei，etal．Developmentmodelsandkeytechnologiesoffut

【参考文献】：
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本文编号：3578453