含交流勵磁發(fā)電機(jī)電力系統(tǒng)穩(wěn)定分析模型及應(yīng)用.pdf

1、與普通的同步發(fā)電機(jī)相比,異步化同步發(fā)電機(jī)可實現(xiàn)變速恒頻發(fā)電,并具有更好的靜態(tài)、暫態(tài)穩(wěn)定性和深度進(jìn)相運行能力.這不僅能滿足水電和風(fēng)電機(jī)組的變速運行要求、提高運行效率,而且對解決長距離超高壓輸電線路引起的無功過剩問題、改善電力系統(tǒng)穩(wěn)定性十分有利.然而對于異步化同步發(fā)電機(jī)中應(yīng)用最多的交流勵磁發(fā)電機(jī),目前尚缺乏能合理有效的分析其對電力系統(tǒng)穩(wěn)定性影響的數(shù)學(xué)模型.本文從對電力系統(tǒng)穩(wěn)定性影響的角度出發(fā),對交流勵磁發(fā)電機(jī)的建模、控制策略和穩(wěn)定性進(jìn)行了研

2、究,主要成果如下: 提出了轉(zhuǎn)子磁場dqO坐標(biāo)系的概念,并在此基礎(chǔ)上構(gòu)建了一種新的交流勵磁發(fā)電機(jī)數(shù)學(xué)模型,導(dǎo)出了相應(yīng)的五階實用模型,該模型能方便的退化至普通的同步發(fā)電機(jī)模型,進(jìn)而揭示了交流勵磁發(fā)電機(jī)與普通同步發(fā)電機(jī)區(qū)別和聯(lián)系;推導(dǎo)了更為簡化的、僅適用于交流勵磁發(fā)電機(jī)的三階實用模型.對幾種典型試驗進(jìn)行了仿真,結(jié)果表明了上述模型的正確性. 以上述五階實用模型為基礎(chǔ),推導(dǎo)了交流勵磁發(fā)電機(jī)單機(jī)無窮大系統(tǒng)線性化K<,1>～K<,14>實系數(shù)

3、模型,該模型可方便的退化至普通同步發(fā)電機(jī)的單機(jī)無窮大系統(tǒng)線性化K<,1>～K<,6>模型;同時,對應(yīng)于前述的交流勵磁發(fā)電機(jī)三階實用模型,推導(dǎo)了相應(yīng)的交流勵磁發(fā)電機(jī)的單機(jī)無窮大系統(tǒng)線性化K<,1>～K<,11>實系數(shù)模型.針對單機(jī)無窮大系統(tǒng)算例,通過計算特征根以及與非線性模型的小擾動仿真結(jié)果的比較,驗證了上述線性化模型的正確性. 提出了一種新的適用于交流勵磁發(fā)電機(jī)的定子電壓定向矢量勵磁控制策略,推導(dǎo)了該勵磁系統(tǒng)的線性化模型.對算例