風(fēng)火打捆經(jīng)串補(bǔ)線路送出系統(tǒng)的次同步諧振分析
發(fā)布時(shí)間:2021-05-31 13:52
近年來我國(guó)大力開發(fā)可再生能源,推進(jìn)能源低碳化轉(zhuǎn)型。我國(guó)“三北地區(qū)”風(fēng)力資源豐富,但大多距離電網(wǎng)負(fù)荷中心較遠(yuǎn),往往采取“風(fēng)火打捆”經(jīng)串聯(lián)補(bǔ)償電容線路遠(yuǎn)距離外送。然而,串聯(lián)補(bǔ)償電容裝置會(huì)產(chǎn)生潛在的次同步諧振風(fēng)險(xiǎn),嚴(yán)重影響電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。本文針對(duì)內(nèi)蒙古錫盟地區(qū)大規(guī)模風(fēng)火打捆經(jīng)串補(bǔ)交流外送系統(tǒng)可能存在的次同步諧振問題,進(jìn)行系統(tǒng)建模、機(jī)理分析及仿真驗(yàn)證等研究,為實(shí)際工程的風(fēng)險(xiǎn)防控提供決策依據(jù)。簡(jiǎn)要介紹電力系統(tǒng)次同步諧振的基本概念,探討不同類型次同步諧振頻率的激發(fā)條件,將次同步諧振的分析方法按照時(shí)/頻域特點(diǎn)歸為兩大類,并對(duì)比各種分析方法的適用場(chǎng)合,為后續(xù)研究奠定理論基礎(chǔ);根據(jù)錫盟地區(qū)工程的實(shí)際情況,建立大規(guī)模風(fēng)火打捆經(jīng)串補(bǔ)電容輸電系統(tǒng)的等值模型,梳理相關(guān)計(jì)算條件并在仿真軟件PSCAD/EMTDC搭建仿真模型,為次同步諧振分析奠定模型基礎(chǔ)。對(duì)汽輪機(jī)組經(jīng)串補(bǔ)電容產(chǎn)生次同步諧振進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析,通過頻率掃描法初步篩選系統(tǒng)存在次同步諧振風(fēng)險(xiǎn)的運(yùn)行方式,結(jié)合時(shí)域仿真法,觀察模態(tài)轉(zhuǎn)速和暫態(tài)扭矩,驗(yàn)證掃頻結(jié)果,并通過仿真分析風(fēng)電接入對(duì)汽輪機(jī)組次同步諧振風(fēng)險(xiǎn)的影響,此外,仿真分析汽輪機(jī)組暫態(tài)扭矩隨系統(tǒng)的故障形態(tài)及位...
【文章來源】:東北電力大學(xué)吉林省
【文章頁(yè)數(shù)】:66 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-1分析SSR的電網(wǎng)及設(shè)備關(guān)系??可見在一個(gè)電力系統(tǒng)中,分析SSR的電網(wǎng)及設(shè)備種類多樣、關(guān)系復(fù)雜,而SSR的激??
東北電力大學(xué)T程碩士學(xué)位論文??(5)保護(hù)控制裝置及各級(jí)控制中心等。??i?'?i?!?i?I??I?廠用負(fù)載?i?i?i??!?(O?——i本?i丨?串聯(lián)補(bǔ)償電容?I?丨?|??!?ll?|?H?i?i??|?|保護(hù)、控制|?I?|?|保護(hù)、控制|?I?j?網(wǎng)j??I?電廠I?i外送電網(wǎng)?FACTse¥.jts?!?I?I?I??1? ̄l?1?'?T?I?負(fù)荷'?T?'???I???I??I??控制中心?控制中心?控制中心??圖2-1分析SSR的電網(wǎng)及設(shè)備關(guān)系??可見在一個(gè)電力系統(tǒng)中,分析SSR的電網(wǎng)及設(shè)備種類多樣、關(guān)系復(fù)雜,而SSR的激??發(fā)條件則與廠、網(wǎng)及各設(shè)備間的耦合頻率有關(guān)。??在一個(gè)耦合的電力系統(tǒng)中,除了系統(tǒng)頻率%外,還有與SSR相關(guān)的兩類典型的固有??振蕩頻率,一類是機(jī)網(wǎng)電氣回路的I-C-/?電氣振蕩頻率另一類是機(jī)組軸系機(jī)械系統(tǒng)的??扭振頻率《,?;痣娖啓C(jī)組經(jīng)串補(bǔ)電容引發(fā)的SSR頻率與Z-C-/?電氣諧振、軸系扭振及??二者共振有關(guān);風(fēng)電機(jī)組經(jīng)串補(bǔ)電容引發(fā)的SSR頻率主要與LC-/?電氣諧振有關(guān)。??2.2.1機(jī)網(wǎng)電氣振蕩頻率??Z-C-i?電氣振蕩頻率作用機(jī)理:當(dāng)電網(wǎng)受到擾動(dòng)時(shí),發(fā)電機(jī)組定子側(cè)將出現(xiàn)不同于系??統(tǒng)頻率的振蕩分量,即電氣振蕩頻率。該固有頻率電流會(huì)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng),在轉(zhuǎn)子繞??組感應(yīng)頻率互補(bǔ)的電流分量%,反作用于氣息磁場(chǎng),并且此電流還會(huì)與同步磁場(chǎng)相互??作用,產(chǎn)生頻率互補(bǔ)的扭矩,影響轉(zhuǎn)子速度。以上過程中,磁嘗電流、扭矩及軸系轉(zhuǎn)速??相互影響而發(fā)生改變。??如圖2-2所示為一個(gè)單機(jī)無窮大系統(tǒng)接入了串補(bǔ)電容,當(dāng)電網(wǎng)側(cè)產(chǎn)生次同步頻率的擾??動(dòng)
東北電力大學(xué)工程碩士學(xué)位論文???阿巴嘎旗??大唐錫林浩特?cyi?蘇E特旗??禺林浩特市??神華勝利y本??………,讖)??蒙能錫林浩特\?\??11? ̄ ̄?P\^ ̄ ̄f7^??1?調(diào)相機(jī)?——??—1?U?京能五間房??査干淖爾?II?華潤(rùn)五間房?????止藍(lán)旃?/?/^\\?'M/??交流?lOOOkV??/?(gy?串補(bǔ)站??交流500kV??i\:M&fn?I??貞.流±800kv??^?A????mij?j?MlU^??圖3-1錫盟地區(qū)系統(tǒng)拓?fù)??3.2錫盟系統(tǒng)等值模型??本節(jié)采用錫盟地區(qū)原型系統(tǒng)的工程數(shù)據(jù)作為分析計(jì)算依據(jù),建立等值模型。本文分析??所涉及的7個(gè)火電項(xiàng)目及規(guī)劃風(fēng)電項(xiàng)目均位于特高壓交流輸電網(wǎng)絡(luò)上,因此,在等值模型??中不考慮錫盟?泰州±800kV特高壓直流輸電工程。??3.2.1火電電源??該等值模型所包含的7個(gè)火電電源分別是:蒙能錫林浩特電廠、大唐錫林浩特電廠、??神華勝利電廠、北方勝利電廠、華潤(rùn)五間房電廠、京能五間房電廠和查干淖爾電廠。蒙能??錫林浩特電廠有2臺(tái)350MW機(jī)組,發(fā)電機(jī)額定容量為412MVA;其他電廠等各有2臺(tái)??660MW機(jī)組,發(fā)電機(jī)額定容量均為733MVA。??在后文的汽輪機(jī)組SSR仿真算例中,主要分析蒙能錫林浩特電廠和北方勝利電廠,蒙??能錫林浩特電廠和北方勝利電廠的發(fā)電機(jī)參數(shù)見附錄表1,主變參數(shù)見附錄表2。??將發(fā)電機(jī)組的軸系模擬為m個(gè)質(zhì)量塊和彈簧組成的質(zhì)量彈簧系統(tǒng),則該系統(tǒng)存在m—??1個(gè)固有扭轉(zhuǎn)振蕩頻率。如圖3-2所示,汽輪發(fā)電機(jī)組通常有高壓缸(high?pressure,HP)、??中壓缸(intermedi
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]風(fēng)火打捆送出系統(tǒng)動(dòng)態(tài)安全域邊界線性近似方法[J]. 劉瑞寬,陳磊,閔勇,侯凱元,夏德明,周瑩,趙宇民,賁馳. 電網(wǎng)技術(shù). 2018(10)
[2]基于復(fù)轉(zhuǎn)矩系數(shù)法研究并網(wǎng)雙饋風(fēng)電場(chǎng)引發(fā)電力系統(tǒng)次同步振蕩問題綜述[J]. 王一珺,杜文娟,陳晨,王海風(fēng). 發(fā)電技術(shù). 2018(03)
[3]基于并聯(lián)電壓源型換流器的次同步振蕩抑制策略研究[J]. 高澈,張劍. 電力建設(shè). 2017(10)
[4]全風(fēng)況下雙饋風(fēng)機(jī)參與調(diào)頻的協(xié)調(diào)控制策略研究[J]. 趙冬梅,許瑞慶,鄭立鑫. 電力系統(tǒng)保護(hù)與控制. 2017(12)
[5]電力系統(tǒng)次同步振蕩對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)軸系疲勞損傷影響的可靠性分析[J]. 田寬引,王鵬,韓肖清,秦文萍,梁琛. 太陽(yáng)能學(xué)報(bào). 2017(03)
[6]新能源電力系統(tǒng)次同步振蕩問題研究綜述[J]. 肖湘寧,羅超,廖坤玉. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2017(06)
[7]沽源風(fēng)電場(chǎng)串補(bǔ)輸電系統(tǒng)次同步諧振典型事件及影響因素分析[J]. 董曉亮,田旭,張勇,宋佳. 高電壓技術(shù). 2017(01)
[8]雙饋風(fēng)機(jī)定子側(cè)變流器的附加阻尼抑制次同步振蕩方法[J]. 董曉亮,謝小榮,田旭. 高電壓技術(shù). 2016(09)
[9]雙饋風(fēng)電場(chǎng)次同步相互作用的機(jī)理仿真驗(yàn)證與實(shí)用抑制策略[J]. 黃耀,王西田,陳昆明,黃永民. 電網(wǎng)技術(shù). 2016(08)
[10]特高壓輸電通道風(fēng)火打捆配置方案及其概率靈敏度分析[J]. 金維剛,李勇,印永華,秦曉輝,汪文達(dá),郭曉云. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2016(06)
碩士論文
[1]大規(guī)模風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)引起汽輪機(jī)次同步振蕩的研究[D]. 李希哲.西安理工大學(xué) 2017
本文編號(hào):3208387
【文章來源】:東北電力大學(xué)吉林省
【文章頁(yè)數(shù)】:66 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-1分析SSR的電網(wǎng)及設(shè)備關(guān)系??可見在一個(gè)電力系統(tǒng)中,分析SSR的電網(wǎng)及設(shè)備種類多樣、關(guān)系復(fù)雜,而SSR的激??
東北電力大學(xué)T程碩士學(xué)位論文??(5)保護(hù)控制裝置及各級(jí)控制中心等。??i?'?i?!?i?I??I?廠用負(fù)載?i?i?i??!?(O?——i本?i丨?串聯(lián)補(bǔ)償電容?I?丨?|??!?ll?|?H?i?i??|?|保護(hù)、控制|?I?|?|保護(hù)、控制|?I?j?網(wǎng)j??I?電廠I?i外送電網(wǎng)?FACTse¥.jts?!?I?I?I??1? ̄l?1?'?T?I?負(fù)荷'?T?'???I???I??I??控制中心?控制中心?控制中心??圖2-1分析SSR的電網(wǎng)及設(shè)備關(guān)系??可見在一個(gè)電力系統(tǒng)中,分析SSR的電網(wǎng)及設(shè)備種類多樣、關(guān)系復(fù)雜,而SSR的激??發(fā)條件則與廠、網(wǎng)及各設(shè)備間的耦合頻率有關(guān)。??在一個(gè)耦合的電力系統(tǒng)中,除了系統(tǒng)頻率%外,還有與SSR相關(guān)的兩類典型的固有??振蕩頻率,一類是機(jī)網(wǎng)電氣回路的I-C-/?電氣振蕩頻率另一類是機(jī)組軸系機(jī)械系統(tǒng)的??扭振頻率《,?;痣娖啓C(jī)組經(jīng)串補(bǔ)電容引發(fā)的SSR頻率與Z-C-/?電氣諧振、軸系扭振及??二者共振有關(guān);風(fēng)電機(jī)組經(jīng)串補(bǔ)電容引發(fā)的SSR頻率主要與LC-/?電氣諧振有關(guān)。??2.2.1機(jī)網(wǎng)電氣振蕩頻率??Z-C-i?電氣振蕩頻率作用機(jī)理:當(dāng)電網(wǎng)受到擾動(dòng)時(shí),發(fā)電機(jī)組定子側(cè)將出現(xiàn)不同于系??統(tǒng)頻率的振蕩分量,即電氣振蕩頻率。該固有頻率電流會(huì)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng),在轉(zhuǎn)子繞??組感應(yīng)頻率互補(bǔ)的電流分量%,反作用于氣息磁場(chǎng),并且此電流還會(huì)與同步磁場(chǎng)相互??作用,產(chǎn)生頻率互補(bǔ)的扭矩,影響轉(zhuǎn)子速度。以上過程中,磁嘗電流、扭矩及軸系轉(zhuǎn)速??相互影響而發(fā)生改變。??如圖2-2所示為一個(gè)單機(jī)無窮大系統(tǒng)接入了串補(bǔ)電容,當(dāng)電網(wǎng)側(cè)產(chǎn)生次同步頻率的擾??動(dòng)
東北電力大學(xué)工程碩士學(xué)位論文???阿巴嘎旗??大唐錫林浩特?cyi?蘇E特旗??禺林浩特市??神華勝利y本??………,讖)??蒙能錫林浩特\?\??11? ̄ ̄?P\^ ̄ ̄f7^??1?調(diào)相機(jī)?——??—1?U?京能五間房??査干淖爾?II?華潤(rùn)五間房?????止藍(lán)旃?/?/^\\?'M/??交流?lOOOkV??/?(gy?串補(bǔ)站??交流500kV??i\:M&fn?I??貞.流±800kv??^?A????mij?j?MlU^??圖3-1錫盟地區(qū)系統(tǒng)拓?fù)??3.2錫盟系統(tǒng)等值模型??本節(jié)采用錫盟地區(qū)原型系統(tǒng)的工程數(shù)據(jù)作為分析計(jì)算依據(jù),建立等值模型。本文分析??所涉及的7個(gè)火電項(xiàng)目及規(guī)劃風(fēng)電項(xiàng)目均位于特高壓交流輸電網(wǎng)絡(luò)上,因此,在等值模型??中不考慮錫盟?泰州±800kV特高壓直流輸電工程。??3.2.1火電電源??該等值模型所包含的7個(gè)火電電源分別是:蒙能錫林浩特電廠、大唐錫林浩特電廠、??神華勝利電廠、北方勝利電廠、華潤(rùn)五間房電廠、京能五間房電廠和查干淖爾電廠。蒙能??錫林浩特電廠有2臺(tái)350MW機(jī)組,發(fā)電機(jī)額定容量為412MVA;其他電廠等各有2臺(tái)??660MW機(jī)組,發(fā)電機(jī)額定容量均為733MVA。??在后文的汽輪機(jī)組SSR仿真算例中,主要分析蒙能錫林浩特電廠和北方勝利電廠,蒙??能錫林浩特電廠和北方勝利電廠的發(fā)電機(jī)參數(shù)見附錄表1,主變參數(shù)見附錄表2。??將發(fā)電機(jī)組的軸系模擬為m個(gè)質(zhì)量塊和彈簧組成的質(zhì)量彈簧系統(tǒng),則該系統(tǒng)存在m—??1個(gè)固有扭轉(zhuǎn)振蕩頻率。如圖3-2所示,汽輪發(fā)電機(jī)組通常有高壓缸(high?pressure,HP)、??中壓缸(intermedi
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]風(fēng)火打捆送出系統(tǒng)動(dòng)態(tài)安全域邊界線性近似方法[J]. 劉瑞寬,陳磊,閔勇,侯凱元,夏德明,周瑩,趙宇民,賁馳. 電網(wǎng)技術(shù). 2018(10)
[2]基于復(fù)轉(zhuǎn)矩系數(shù)法研究并網(wǎng)雙饋風(fēng)電場(chǎng)引發(fā)電力系統(tǒng)次同步振蕩問題綜述[J]. 王一珺,杜文娟,陳晨,王海風(fēng). 發(fā)電技術(shù). 2018(03)
[3]基于并聯(lián)電壓源型換流器的次同步振蕩抑制策略研究[J]. 高澈,張劍. 電力建設(shè). 2017(10)
[4]全風(fēng)況下雙饋風(fēng)機(jī)參與調(diào)頻的協(xié)調(diào)控制策略研究[J]. 趙冬梅,許瑞慶,鄭立鑫. 電力系統(tǒng)保護(hù)與控制. 2017(12)
[5]電力系統(tǒng)次同步振蕩對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)軸系疲勞損傷影響的可靠性分析[J]. 田寬引,王鵬,韓肖清,秦文萍,梁琛. 太陽(yáng)能學(xué)報(bào). 2017(03)
[6]新能源電力系統(tǒng)次同步振蕩問題研究綜述[J]. 肖湘寧,羅超,廖坤玉. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2017(06)
[7]沽源風(fēng)電場(chǎng)串補(bǔ)輸電系統(tǒng)次同步諧振典型事件及影響因素分析[J]. 董曉亮,田旭,張勇,宋佳. 高電壓技術(shù). 2017(01)
[8]雙饋風(fēng)機(jī)定子側(cè)變流器的附加阻尼抑制次同步振蕩方法[J]. 董曉亮,謝小榮,田旭. 高電壓技術(shù). 2016(09)
[9]雙饋風(fēng)電場(chǎng)次同步相互作用的機(jī)理仿真驗(yàn)證與實(shí)用抑制策略[J]. 黃耀,王西田,陳昆明,黃永民. 電網(wǎng)技術(shù). 2016(08)
[10]特高壓輸電通道風(fēng)火打捆配置方案及其概率靈敏度分析[J]. 金維剛,李勇,印永華,秦曉輝,汪文達(dá),郭曉云. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2016(06)
碩士論文
[1]大規(guī)模風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)引起汽輪機(jī)次同步振蕩的研究[D]. 李希哲.西安理工大學(xué) 2017
本文編號(hào):3208387
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