隨著風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的快速發(fā)展,風(fēng)電裝機(jī)容量大規(guī)模提高,大容量、遠(yuǎn)距離輸電成為解決風(fēng)電消納問題的主要方式。風(fēng)火打捆經(jīng)交直流外送方案能夠有效保證頻率穩(wěn)定和電壓穩(wěn)定,逐漸成為風(fēng)電外送的主流輸電形式。針對風(fēng)火打捆經(jīng)交直流外送系統(tǒng)的次同步振蕩緊急控制方法的相關(guān)研究鮮有報(bào)道。本文以風(fēng)火打捆經(jīng)交直流外送系統(tǒng)為主要研究對象,分析風(fēng)電主導(dǎo)的次同步頻率段內(nèi)暫態(tài)能流特征,研究基于暫態(tài)能流法的緊急控制策略在次同步振蕩事故中的應(yīng)用。具體研究內(nèi)容如下:首先,建立應(yīng)用于次同步振蕩分析的火電機(jī)組、風(fēng)電場模型、高壓直流輸電系統(tǒng)與交流網(wǎng)絡(luò)等主要系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型。其中,火電機(jī)組軸系模型采取六質(zhì)量塊軸系模型,且包括PSS模型;風(fēng)電場系統(tǒng)采用基于尾流效應(yīng)的等效風(fēng)電場模型,風(fēng)機(jī)軸系采用兩質(zhì)量塊模型,采用TCR+TSC型靜止無功補(bǔ)償裝置;高壓直流輸電系統(tǒng)其換流器采用基于定子電壓定向的控制策略。其次,提出適用于風(fēng)火打捆外送系統(tǒng)的次同步振蕩分析方法。該方法基于暫態(tài)能量流法,以電源并網(wǎng)點(diǎn)次同步頻率段內(nèi)有功功率分量的變化率來度量系統(tǒng)次同步振蕩現(xiàn)象的強(qiáng)弱程度。首先論證系統(tǒng)發(fā)生次同步振蕩時(shí)火電機(jī)組并網(wǎng)點(diǎn)處能量消耗和阻尼特性之間的關(guān)系,再對能量曲線進(jìn)... 

【文章來源】：沈陽工業(yè)大學(xué)遼寧省

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

風(fēng)火打捆外送等效系統(tǒng)模型

6第2章風(fēng)火打捆經(jīng)交直流外送系統(tǒng)模型建立2.1風(fēng)火打捆經(jīng)交直流外送系統(tǒng)介紹本章通過建立系統(tǒng)各個(gè)部分的數(shù)學(xué)模型，通過建立的各部分?jǐn)?shù)學(xué)模型分析風(fēng)火打捆經(jīng)交直流送出系統(tǒng)的次同步振蕩問題。系統(tǒng)模型如圖2.1所示，主要包括適用于次同步振蕩分析的火電機(jī)組軸系模型、基于尾流效應(yīng)的等值風(fēng)電場模型、采用準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)模型高壓直流輸電，換流器控制策略為定子電壓定向，風(fēng)電場側(cè)的的無功補(bǔ)償裝置采用TCR+TSC型，以及對于交流網(wǎng)絡(luò)的建模。其中T1R與T1X為火電機(jī)組出口升壓變阻抗；待研系統(tǒng)的風(fēng)機(jī)出口升壓變阻抗為T2R與T2X；SR與SX為待研系統(tǒng)的交流網(wǎng)絡(luò)等效阻抗；RC為待研系統(tǒng)的高壓直流整流站中無功補(bǔ)償?shù)刃щ娙荩籖n與ln分別為整流側(cè)與逆變側(cè)變壓器變比；dL、dR、dC為直流線路等值電感、電阻、電容。圖2.1風(fēng)火打捆外送等效系統(tǒng)模型Fig.2.1Equivalentmodelofairfirebaling2.2火電機(jī)組數(shù)學(xué)模型2.2.1汽輪機(jī)軸系模型火電機(jī)組軸系模型采用6質(zhì)量塊模型，如圖2.2所示。圖2.2火電機(jī)組軸系六質(zhì)量塊模型Fig.2.2Sixmassblockmodelofthermalpowerunitshafting沈陽工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文

第2章風(fēng)火打捆經(jīng)交直流外送系統(tǒng)模型建立9如圖2.3所示：（a）勵(lì)磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)簡化模型（b）PSS數(shù)學(xué)模型圖2.3同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)簡化模型圖Fig.2.3Simplifiedmodelblockdiagramofexcitationsystemofsynchronousgenerator圖中，refUUt、為機(jī)端電壓信號和參考值；sU為PSS控制信號；RK和RT、AK和AT以及FK和FT分別為電壓測量單元、勵(lì)磁調(diào)節(jié)器單元和勵(lì)磁系統(tǒng)穩(wěn)定器單元增益和時(shí)間常數(shù)。PSS由慣性微分單元和兩個(gè)級聯(lián)的超前滯后環(huán)節(jié)組成，其輸入信號slU由發(fā)電機(jī)的中轉(zhuǎn)速、頻率、電磁功率、端電壓組合而成。由圖2.4所示模型框圖，可以得到勵(lì)磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)和PSS的數(shù)學(xué)模型，分別如式：fAAAfFFfFFFCRtRRCuTUUUUTKpuUTpuTKpUUTUTKpU1)(11FCsref（2.9）24243122121211111UUTpUTTpUUUTpUTTpUUTpUTKpUssRslss（2.10）2.3含靜止無功補(bǔ)償裝置的風(fēng)電場數(shù)學(xué)模型2.3.1風(fēng)電機(jī)組模型風(fēng)電場風(fēng)機(jī)類型主要有雙饋和直驅(qū)兩種，雙饋風(fēng)電機(jī)組建模結(jié)構(gòu)如圖2.5所示，直

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]一種基于振蕩發(fā)散速率的次同步振蕩風(fēng)電場精準(zhǔn)切機(jī)策略[J]. 卓毅鑫,李凌,趙成斌,黃飛鵬,戎子睿,盧純顥,李一銘,金能,林湘寧.  電力系統(tǒng)保護(hù)與控制. 2020(05)
[2]風(fēng)火打捆直流送出系統(tǒng)次同步振蕩及傳播特性研究[J]. 楊尉薇,朱玲,李威,鄭惠萍,劉福鎖,劉新元.  電力系統(tǒng)保護(hù)與控制. 2019(20)
[3]新能源匯集地區(qū)廣域次同步振蕩監(jiān)測系統(tǒng)研究與構(gòu)建[J]. 邱衍江,張新燕,張超,王維慶,常喜強(qiáng).  電力系統(tǒng)保護(hù)與控制. 2019(01)
[4]風(fēng)火打捆外送系統(tǒng)220 kV電網(wǎng)次同步振蕩監(jiān)控策略研究[J]. 張超,王維慶,王海云,邱衍江,常喜強(qiáng).  電力系統(tǒng)保護(hù)與控制. 2018(11)
[5]次同步振蕩中暫態(tài)能量流與電功率和阻尼轉(zhuǎn)矩的關(guān)系[J]. 任怡娜,陳磊,閔勇,李瑩,李文鋒.  電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2018(22)
[6]新疆大規(guī)模風(fēng)電匯集地區(qū)的次同步振蕩控制方法研究[J]. 付高善,許葉林,高玉喜,王新寶,李慶波,王新剛.  電力電容器與無功補(bǔ)償. 2018(01)
[7]電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定時(shí)域仿真快速終止算法研究[J]. 蘇福,楊松浩,王懷遠(yuǎn),張保會(huì).  中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2017(15)
[8]利用暫態(tài)能量流的次同步強(qiáng)迫振蕩擾動(dòng)源定位及阻尼評估[J]. 陳磊,王文婕,王茂海,閔勇,謝小榮,徐飛.  電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2016(19)
[9]直驅(qū)風(fēng)機(jī)風(fēng)電場與交流電網(wǎng)相互作用引發(fā)次同步振蕩的機(jī)理與特性分析[J]. 謝小榮,劉華坤,賀靜波,張傳宇,喬元.  中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2016(09)
[10]上海廟——山東特高壓直流輸電工程獲得國家發(fā)改委核準(zhǔn)[J]. 本刊訊.  電力與能源. 2015(06)

博士論文
[1]直驅(qū)風(fēng)機(jī)-弱交流系統(tǒng)次同步振蕩分析方法研究[D]. 李景一.華北電力大學(xué)(北京) 2019
[2]間歇式次同步振蕩及次同步控制互作用問題研究[D]. 張劍.華北電力大學(xué) 2014

碩士論文
[1]基于新型整流變壓器的TCR+TSC型SVC裝置研究[D]. 曾海林.湖南大學(xué) 2010



本文編號：3593204