【摘要】：隨著大量電力電子變流器接口的分布式電源接入配電網(wǎng)中,配電網(wǎng)呈現(xiàn)出低慣量、控制復(fù)雜、抗擾動(dòng)能力差等特點(diǎn)。當(dāng)出現(xiàn)故障等緊急情況時(shí)配電網(wǎng)與輸電網(wǎng)斷開連接,可進(jìn)入孤島狀態(tài)運(yùn)行繼續(xù)為重要負(fù)荷供電。但由于配電網(wǎng)孤島缺乏大電網(wǎng)的支撐,其動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性問題將突顯出來。因此對(duì)配電網(wǎng)孤島的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性進(jìn)行檢測(cè)分析具有非常重要的意義。傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性分析主要依靠基于小信號(hào)模型的特征根分析法進(jìn)行,但這種方法需要大量精確的系統(tǒng)模型參數(shù)且只能離線分析。隨著微型相量測(cè)量單元(Micro Phasor Measurement Unit,μPMU)的應(yīng)用,大量精確同步的系統(tǒng)實(shí)時(shí)信息可以在線獲取,為配電網(wǎng)孤島的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性在線分析提供了有效支持。本文使用兩種信號(hào)分析方法分別對(duì)配電網(wǎng)孤島運(yùn)行時(shí)微型PMU可采集到的兩種典型信號(hào)——響應(yīng)信號(hào)和類噪聲信號(hào)進(jìn)行分析,得到系統(tǒng)振蕩的頻率與阻尼比等信息,通過判斷系統(tǒng)阻尼與穩(wěn)定裕度,對(duì)配電網(wǎng)孤島動(dòng)態(tài)穩(wěn)定水平進(jìn)行評(píng)估。首先描述了配電網(wǎng)孤島中動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性問題的產(chǎn)生原因,搭建了基于PSCAD/EMTDC平臺(tái)的配電網(wǎng)孤島仿真模型算例,并對(duì)算例系統(tǒng)進(jìn)行了小信號(hào)模型的構(gòu)建,通過分析驗(yàn)證了配電網(wǎng)孤島動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性問題的存在。然后介紹了兩種常用的信號(hào)分析方法——Prony方法和ARMA模型法的原理,使用Prony方法和ARMA模型法分別對(duì)孤島仿真模型算例得到的響應(yīng)信號(hào)和類噪聲信號(hào)進(jìn)行分析,將分析結(jié)果與小信號(hào)模型求得的特征根進(jìn)行對(duì)比,比較了兩種方法在配電網(wǎng)孤島動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性分析中的適用性。最后提出了一種將Prony方法和ARMA模型法結(jié)合使用對(duì)配電網(wǎng)孤島動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性分析的思路,根據(jù)功能將該模塊劃分為七個(gè)流程,設(shè)計(jì)開發(fā)了配電網(wǎng)孤島動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性在線分析模塊,可應(yīng)用于典型配電網(wǎng)孤島仿真系統(tǒng)中,實(shí)現(xiàn)利用微型PMU采集的數(shù)據(jù)對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)穩(wěn)定水平進(jìn)行實(shí)時(shí)評(píng)估。
【圖文】：

圖１－２ＦＮＥＴ系統(tǒng)架構(gòu)逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋１－２邋Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ邋ｏｆ邋ＦＮＥＴ邋ｓｙｓｔｅｍ逡逑美國加州大學(xué)伯克利分校與電力標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室、勞倫斯伯克利國家實(shí)驗(yàn)室于逡逑２０１５年開始合作開展了應(yīng)用于配電網(wǎng)的微型ＰＭＵ項(xiàng)目研究［２８］。他們的技術(shù)已經(jīng)逡逑達(dá)到相角測(cè)量值的絕對(duì)誤差小于０．０１°，幅值測(cè)量值的相對(duì)誤差小于０．２％。他們研逡逑制的微型ＰＭＵ有更高的精確度，在配電網(wǎng)的檢測(cè)與控制中有廣闊的應(yīng)用前景。借逡逑助于微型ＰＭＵ采集的數(shù)據(jù)，電網(wǎng)調(diào)度人員可以更好地了解配電網(wǎng)當(dāng)前與過去的狀逡逑態(tài)，立即采取特定的控制措施，為配電網(wǎng)的安全可靠運(yùn)行提供了有力支持。逡逑我國從１９９５年開始有高校與科研院所進(jìn)行ＰＭＵ相關(guān)領(lǐng)域的研宄。１９９７年清逡逑華大學(xué)研發(fā)的ＰＭＵ測(cè)量系統(tǒng)在黑龍江東部及遼寧的部分廠站試運(yùn)行［２９］。經(jīng)過多年逡逑的探索與發(fā)展，已有中國電力科學(xué)研宄院、南京南瑞繼保、北京四方電氣等廠商逡逑生產(chǎn)的較為成熟的產(chǎn)品，一些產(chǎn)品的性能己經(jīng)達(dá)到世界領(lǐng)先，已在我國電網(wǎng)中進(jìn)逡逑行大范圍的應(yīng)用。自２０１５年起，華北電力大學(xué)、北京理工大學(xué)、上海交通大學(xué)等逡逑高校的實(shí)驗(yàn)室團(tuán)隊(duì)開始設(shè)計(jì)研發(fā)用于配電網(wǎng)的微型ＰＭＵ，在理論研宄和小范圍試逡逑驗(yàn)中取得了一些進(jìn)展，但還沒有在實(shí)際配電網(wǎng)中投入使用［３Ｇ，３１］。逡逑

并且可以通過設(shè)置不同的下垂斜率使得孤島中各ＤＧ按照比例分配有功與無逡逑功功率［３６］。本文搭建的配電網(wǎng)孤島仿真系統(tǒng)中的各ＤＧ采用有功／頻率和無功／電壓逡逑下垂控制策略，控制框圖如圖２－２所示，４臺(tái)ＤＧ的主要控制參數(shù)如表２－２所示。逡逑Ｖ邐邐＋邐．＊邐＋逡逑邐＾￣＿邋－丨丨一逡逑ＶＵ邐—／邐ｉｕ邋—Ｌ／邋Ｌ＾ｌ邐￣Ｚ￣ｎ逡逑Ｙ邐Ｙ邋ｄｑ／ａｂｃ邋＼邋ＳＰＷＭ邋—逡逑ＶＬｑ邐邐＞ｆ＾ｃ］－ｊ＼邐ｉＬｑ———＞ｆ＾Ｍ＼邐ｒＨ邋ＰＨ邋Ｈ逡逑ｖｉ＝０邐＊ｆｐＴ｜＿邐±Ｈ§）ＪｐＴＩ——邐�。ǎǎǎ╁义希蛇姡幔猓悖洌襁姡藻义希蝈澹保惯姟埂钸姡龋慑义希镞姡恕觯酰瑁悖梗矗椋鲥义螻一邐ｙ邋ｕ邐ａｂｃ／ｄｑ邐１逡逑．￣￣＜８）＾邋功率邐＿＿ｒ逡逑Ｌ—邋－邋－－１邐＆邐ｆ邋量測(cè)逡逑＋邐＾邐ｌｇｄ邋ａｂｃ／ｄｑ邋邐逡逑Ｆ°邋￣￣￣￣邋））（］逡逑公共母線逡逑圖２－２下垂控制框圖逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋２－２邋Ｔｙｐｉｃａｌ邋ｄｉａｇｒａｍ邋ｏｆ邋ｄｒｏｏｐ邋ｃｏｎｔｒｏｌ逡逑表２－２各ＤＧ主要控制參數(shù)逡逑Ｔａｂｌｅ邋２－２邋Ｐｒｉｍａｒｙ邋ｃｏｎｔｒｏｌ邋ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ邋ｏｆ邋ＤＧ邋ｕｎｉｔｓ逡逑參數(shù)名稱邐參數(shù)邐ＤＧ，邐ＤＧ２邐ＤＧ３邐ＤＧ４逡逑有功下垂系數(shù)ｚｎ，，（Ｈｚ／ＭＷ）邋６０邐４０邐４８邐８０逡逑無功下垂系數(shù)邐ｍ邋（ｋＶ／ＭＶａｒ）邐０．３８８邐０．２５８邐０．３１邐０．５１７逡逑有功容量邐Ｐ，＿ｍ＜？（ｋＷ）邐５３．３３邐８０邐６６．６７邐４０逡逑無功容量邐２
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TM712

【參考文獻(xiàn)】

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1 宋墩文;楊學(xué)濤;丁巧林;馬世英;李柏青;王青;;大規(guī)模互聯(lián)電網(wǎng)低頻振蕩分析與控制方法綜述[J];電網(wǎng)技術(shù);2011年10期

2 仲悟之;宋新立;湯涌;卜廣全;吳國e

本文編號(hào)：2615090