高壓直流輸電系統(tǒng)次同步振蕩的特征值分析與控制.pdf

1、電力系統(tǒng)次同步振蕩是高壓直流(High Voltage Direct Current，HVDC)輸電系統(tǒng)與汽輪發(fā)電機(jī)組軸系間常常發(fā)生的一種機(jī)電相互作用，會導(dǎo)致發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸損壞甚至斷裂，破壞電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。隨著我國高壓直流輸電技術(shù)的發(fā)展和推廣，由直流系統(tǒng)的快速控制特性引起的次同步振蕩問題已經(jīng)受到了廣泛的關(guān)注。深入研究次同步振蕩機(jī)理并采取有效的抑制措施，對理論研究和工程實(shí)踐都有重要的意義。本文基于特征值分析法，針對直流輸電系統(tǒng)可能引發(fā)

2、的次同步振蕩進(jìn)行了深入的分析和研究，主要內(nèi)容包括：
　　 (1)分析了次同步頻率信號在電力系統(tǒng)各部分之間的傳遞及頻率變換關(guān)系，詳細(xì)闡明了次同步振蕩產(chǎn)生時(shí)系統(tǒng)各狀態(tài)量的變化過程，揭示了直流輸電系統(tǒng)引發(fā)次同步振蕩的機(jī)理和根本原因；
　　 (2)建立了詳細(xì)的直流輸電系統(tǒng)次同步振蕩分析所用的線性化數(shù)學(xué)模型，包括汽輪發(fā)電機(jī)組多質(zhì)塊軸系模型、發(fā)電機(jī)電磁回路模型、勵磁系統(tǒng)模型、直流輸電及其控制系統(tǒng)模型、交流網(wǎng)絡(luò)電磁暫態(tài)模型、汽輪機(jī)模型

3、，同時(shí)考慮了調(diào)速器和電力系統(tǒng)穩(wěn)定器的動態(tài)響應(yīng)及作用，建模難度大，模型通用性強(qiáng)，能夠全面準(zhǔn)確地反映HVDC引發(fā)的次同步振蕩問題；
　　 (3)分別針對單機(jī)系統(tǒng)和多機(jī)系統(tǒng)模型，用特征值法分析了HVDC系統(tǒng)的次同步振蕩特性，并對部分結(jié)論進(jìn)行了仿真驗(yàn)證；研究了HVDC控制系統(tǒng)參數(shù)對發(fā)電機(jī)組次同步振蕩特性的影響；詳細(xì)分析了多機(jī)系統(tǒng)中機(jī)組間的扭振相互作用及其影響因素；
　　 (4)為典型直流輸電系統(tǒng)設(shè)計(jì)了附加次同步阻尼控制器(Sup