【摘要】：隨著直流輸電工程迅速增長以及傳統(tǒng)同步發(fā)電機組裝機比例減少,電力系統(tǒng)將呈現(xiàn)出電力電子化的趨勢,導(dǎo)致電網(wǎng)慣量降低、阻尼減弱,抗擾動能力下降。并網(wǎng)電力電子裝置具有類似同步發(fā)電機的運行特性,可實現(xiàn)換流裝置的友好接入并提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性。論文以VSC-HVDC逆變站為研究對象,重點研究虛擬同步發(fā)電機參數(shù)設(shè)置,主要從虛擬同步發(fā)電機建模,慣性時間常數(shù)和阻尼系數(shù)對本體小信號穩(wěn)定性的影響及其接入系統(tǒng)對系統(tǒng)小干擾穩(wěn)定、暫態(tài)穩(wěn)定的影響等方面展開具體研究,主要研究內(nèi)容如下:(1)建立了VSC-HVDC逆變站的虛擬同步發(fā)電機模型。仿真驗證了換流站輸出有功和無功功率的動態(tài)響應(yīng)出現(xiàn)振蕩狀態(tài),驗證了虛擬同步發(fā)電機控制方案的可行性。(2)提出虛擬同步發(fā)電機轉(zhuǎn)動慣量和阻尼系數(shù)的協(xié)同自適應(yīng)調(diào)節(jié)策略。利用虛擬同步發(fā)電機轉(zhuǎn)動慣量和阻尼系數(shù)兩者都能靈活調(diào)節(jié)的優(yōu)勢,提出一種多參數(shù)協(xié)同自適應(yīng)調(diào)節(jié)策略,在MATLAB/Simulink軟件中進行仿真實驗,有功功率和角速度的超調(diào)量最小,證明了所提出的多參數(shù)協(xié)同自適應(yīng)調(diào)節(jié)策略的有效性,驗證了所提出控制策略的有效性。(3)分析了虛擬慣性時間常數(shù)對互聯(lián)電網(wǎng)小干擾穩(wěn)定影響。首先對聯(lián)網(wǎng)等值系統(tǒng)線性化處理,求出低頻振蕩衰減因子的解析表達式;然后分析了不同場景下慣性時間常數(shù)對小干擾穩(wěn)定水平的影響程度,最后在兩區(qū)四機經(jīng)典模型中進行算例仿真驗證結(jié)論,這對于研究虛擬同步發(fā)電機參數(shù)整定和互聯(lián)系統(tǒng)的區(qū)域振蕩穩(wěn)定分析及控制具有一定的參考價值。(4)研究了考慮多目標(biāo)的虛擬同步發(fā)電機關(guān)鍵參數(shù)整定問題。建立考慮虛擬同步發(fā)電機本體模型的小信號穩(wěn)定和虛擬同步發(fā)電機接入系統(tǒng)的小干擾穩(wěn)定多目標(biāo)優(yōu)化模型;提出基于非支配排序和擁擠距離的多目標(biāo)粒子群算法和熵權(quán)復(fù)合模糊物元法相結(jié)合的多目標(biāo)優(yōu)選方法,在兩機系統(tǒng)中仿真驗證了所提優(yōu)化模型和算法對于研究虛擬同步發(fā)電機參數(shù)整定和互聯(lián)系統(tǒng)的區(qū)域振蕩穩(wěn)定分析及控制具有一定的參考價值。(5)分析了虛擬慣性時間常數(shù)對互聯(lián)電網(wǎng)暫態(tài)穩(wěn)定影響�；跁簯B(tài)能量函數(shù)法,利用虛擬同步發(fā)電機使得系統(tǒng)慣性時間常數(shù)可變和可調(diào)的特性,分別研究了單機無窮大系統(tǒng)和等值兩機系統(tǒng)中慣性時間常數(shù)對互聯(lián)電網(wǎng)暫態(tài)穩(wěn)定性的影響,最后在兩區(qū)四機經(jīng)典模型中驗證了結(jié)論,對于虛擬同步發(fā)電機參數(shù)整定和研究互聯(lián)系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定分析及控制具有一定的參考價值。
【圖文】：

(c) 場景(3)圖 4-4 隨慣性時間常數(shù)的變化規(guī)律4，，將場景(1)、(2)、(3)對比發(fā)現(xiàn)：時間常數(shù)比阻尼系數(shù)大一個數(shù)量級時，慣性時間常較小，總體呈現(xiàn)阻尼隨慣性常數(shù)增大而微弱減小的的影響；時間常數(shù)和阻尼系數(shù)是同一數(shù)量級時，慣性時間常較大，尤其是慣性時間常數(shù)較小時影響很大，并且體場景重點關(guān)注慣性時間常數(shù)和阻尼系數(shù)的共同影與分析lab 軟件在經(jīng)典的兩區(qū)四機系統(tǒng)中進行仿真，兩區(qū)四體參數(shù)見附錄 A。將兩區(qū)四機系統(tǒng)的 G1 和 G4 換中 G1 和 G4 為虛擬同步發(fā)電機，即 G1、G4 的慣性
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TM712;TM341

【參考文獻】

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本文編號：2701521