异步联网系统频率稳定性影响分析及对策研究

发布时间：2017-09-13 06:17

  本文关键词：异步联网系统频率稳定性影响分析及对策研究

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【摘要】：当送端和受端电网仅通过直流相联时,二者仅存在直流输电通道,从而构成了异步联网系统。在发生大容量直流系统闭锁时,送、受端电网可能会出现频率越限问题。影响异步系统频率稳定性的因素主要有发电机一次调频、负荷频率特性以及直流功率支援,本文主要针对这三个因素,做了如下工作： 以PSS/E为仿真软件,介绍了电网主要元素的建模方法,对比了多种原动机-调速器模型的阶跃响应效果,并选取对频率稳定性影响较大的参数进行了灵敏性分析；构建了包含两条直流线路的四机异步实验系统,在直流闭锁故障下对比了不同负荷频率特性对系统频率稳定性的影响；介绍了两种主要的直流调制方法,分别为直流紧急功率支援和直流附加频率控制,并在四机系统内仿真分析不同的调制策略对系统频率稳定性的影响。 以2016年实现与南网主网异步联网的云南电网为实例,依据频率强度因子,计算了不同运行方式下,各直流故障后系统频率的稳态值,并与仿真结果进行了对比；考虑到电网中水电机组数量多且原动机-调速器实际参数未得到确认,仿真分析了参与调速的机组数量对频率稳定性的影响；仿真不同开机容量、系统负荷、有功频率因子对系统频率的影响。针对造成系统频率超限的直流故障,分别采用稳控切机、直流附加频率控制对其提出了相应的措施,并验证了现有高周切机方案的适用性。
【关键词】：异步联网 频率稳定性 调速系统 直流功率调制 频率强度指标
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM712
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-7
• 目录7-9
• 1 绪论9-18
• 1.1 本文的研究目的和意义9-11
• 1.2 异步联网频率稳定性研究现状11-17
• 1.2.1 调速系统对频率稳定性影响的研究动态11-13
• 1.2.2 负荷模型对频率稳定性影响的研究动态13-14
• 1.2.3 直流输电系统对频率稳定性影响的研究动态14-17
• 1.3 本文的主要工作17-18
• 2 异步联网系统的建模18-30
• 2.1 PSS/E软件简要介绍18-19
• 2.2 仿真采用的模型19-26
• 2.2.1 直流输电系统19-20
• 2.2.2 发电机模型20-21
• 2.2.3 励磁机模型21
• 2.2.4 汽轮机及其调节系统模型21-24
• 2.2.5 水轮机及其调节系统模型24-25
• 2.2.6 负荷模型25-26
• 2.3 直流功率调制26-29
• 2.3.1 直流紧急功率支援26-27
• 2.3.2 直流紧急功率支援在PSS/E中的实现27
• 2.3.3 直流附加频率控制器27-28
• 2.3.4 直流附加频率控制在PSS/E中的建模28-29
• 2.4 本章小结29-30
• 3 频率稳定性影响因素分析30-47
• 3.1 暂态频率稳定问题的机理分析30-32
• 3.2 原动机调节系统对发电机频率特性的影响分析32-37
• 3.2.1 汽轮机及其调节系统32-34
• 3.2.2 水轮机及其调节系统34-37
• 3.3 负荷模型对系统频率稳定性的影响分析37-40
• 3.3.1 仿真系统稳态数据分析37-38
• 3.3.2 负荷模型对系统频率特性的影响38-40
• 3.4 直流功率调制对系统频率稳定性的影响40-46
• 3.4.1 直流功率紧急支援41-43
• 3.4.2 直流附加频率控制43-46
• 3.5 本章小结46-47
• 4 异步联网时云南电网频率稳定性分析与对策研究47-60
• 4.1 2016年云南电网计算基础数据概述47-48
• 4.2 直流闭锁故障频率稳定性分析48-51
• 4.2.1 直流闭锁故障下频率偏差稳态值48-49
• 4.2.2 直流闭锁故障下频率偏差峰值49-51
• 4.3 影响系统频率稳定性的因素分析51-54
• 4.3.1 发电机一次调频能力对频率稳定性的影响51-53
• 4.3.2 开机容量与系统负荷对系统频率稳定性的影响53-54
• 4.4 提高系统频率稳定性的措施54-58
• 4.4.1 稳控切机措施54-55
• 4.4.2 直流附加频率控制55-57
• 4.4.3 高周切机57-58
• 4.5 本章小结58-60
• 5 结论与展望60-62
• 5.1 全文结论60
• 5.2 研究工作展望60-62
• 参考文献62-66
• 作者简历66
• 攻读硕士学位期间发表和录用的论文66

【参考文献】

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本文编号：842000