研究了非同步機(jī)電源接入電網(wǎng)對(duì)電網(wǎng)中原有同步機(jī)之間功角穩(wěn)定性的影響�；诮�(jīng)典的單機(jī)-無(wú)窮大系統(tǒng)模型,設(shè)計(jì)了一個(gè)考慮輸電通道中接入非同步機(jī)電源的簡(jiǎn)單測(cè)試系統(tǒng),提出了研究非同步機(jī)電源滲透率對(duì)同步機(jī)之間功角穩(wěn)定性影響的衡量基準(zhǔn)。建立了簡(jiǎn)單測(cè)試系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,采用同步功率系數(shù)作為衡量小擾動(dòng)功角穩(wěn)定性的指標(biāo);基于等面積法則分析測(cè)試系統(tǒng)的大擾動(dòng)穩(wěn)定性,并采用故障臨界清除時(shí)間作為衡量大擾動(dòng)功角穩(wěn)定性的指標(biāo)。研究結(jié)果表明,在設(shè)計(jì)的測(cè)試系統(tǒng)和所提衡量基準(zhǔn)下,非同步機(jī)電源接入對(duì)原系統(tǒng)中同步機(jī)之間功角穩(wěn)定性有改善作用。 

【文章來(lái)源】：電力自動(dòng)化設(shè)備. 2020,40(09)北大核心EICSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：10 頁(yè)

【部分圖文】：

當(dāng)δgen0=δ0.4SIL時(shí)，Pgen、Pcon和Ks隨η的變化特性

為了采用解析方法對(duì)本文主題進(jìn)行研究，借鑒電力系統(tǒng)解析分析的常見做法，只對(duì)最簡(jiǎn)單的單機(jī)-無(wú)窮大系統(tǒng)進(jìn)行功角穩(wěn)定性分析�？紤]了非同步機(jī)電源接入后，最簡(jiǎn)單的單機(jī)-無(wú)窮大系統(tǒng)結(jié)構(gòu)變?yōu)槿鐖D1所示的測(cè)試系統(tǒng)。圖中，Egen=Egen∠θgen，為發(fā)電機(jī)等值電勢(shì)，Egen、θgen分別為其幅值和相角；Ugen=Ugen∠θgen、Ucon=Ucon∠θcon、Usys=Usys∠θsys，分別為母線gen、con、sys的電壓，Ugen、Ucon、Usys和θgen、θcon、θsys分別為對(duì)應(yīng)的幅值和相角；Esys=Esys∠θsys，為受端系統(tǒng)等值電勢(shì)，Esys、θsys分別為其幅值和相角；Xgen為發(fā)電機(jī)加升壓變壓器的等值電抗；Xline為輸電線路等值電抗；Xsys為受端系統(tǒng)等值電抗；Pcon、Qcon分別為非同步機(jī)電源輸出的有功功率、無(wú)功功率；Pgen、Qgen分別為同步發(fā)電機(jī)輸出的有功功率、無(wú)功功率。該測(cè)試系統(tǒng)描述了同步發(fā)電機(jī)gen向受端等值系統(tǒng)sys送電的一般性場(chǎng)景，而在送電通道中又有非同步機(jī)電源con接入并向受端等值系統(tǒng)sys送電。圖1中，所謂的同步機(jī)功角穩(wěn)定性指的是同步發(fā)電機(jī)gen與等值系統(tǒng)sys之間的功角穩(wěn)定性。研究非同步機(jī)電源con對(duì)同步機(jī)功角穩(wěn)定性的影響，即研究只考慮其輸出的有功功率Pcon和無(wú)功功率Qcon變化對(duì)同步機(jī)功角穩(wěn)定性的影響。測(cè)試系統(tǒng)的模型設(shè)置按如下方式考慮：輸電線路采用正序基頻分布參數(shù)模型，送端機(jī)組采用暫態(tài)電抗后的恒定電勢(shì)模型，受端等值系統(tǒng)采用正序戴維南等值電路。測(cè)試系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)置按如下方式考慮：參數(shù)采用標(biāo)幺制，設(shè)置整個(gè)系統(tǒng)的功率基準(zhǔn)值等于輸電線路的自然功率PSIL，電壓基準(zhǔn)值等于輸電線路的額定電壓。送端發(fā)電機(jī)額定有功功率為PSIL,Xgen=0.5 p.u.,Egen=1.1 p.u.;Xsys=0.05 p.u.,Esys=1.1 p.u.，并設(shè)置受端系統(tǒng)等值電勢(shì)的相角為整個(gè)系統(tǒng)的基準(zhǔn)相位角，即設(shè)置Esys的相角為0°；輸電線路電抗按照沒有非同步機(jī)電源接入時(shí)整個(gè)系統(tǒng)的輸送功率靜態(tài)穩(wěn)定極限等于1.42 PSIL考慮，可以推導(dǎo)出Xline=0.3 p.u.；輸電線路的電容按簡(jiǎn)化方式處理，將其作用合并歸入非同步機(jī)電源的無(wú)功注入Qcon中，即非同步機(jī)電源的無(wú)功注入Qcon包含了輸電線路電容所產(chǎn)生的無(wú)功。附錄A中的表A1列出了測(cè)試系統(tǒng)的參數(shù)匯總。

當(dāng)同步機(jī)輸出有功為0.7PSIL時(shí)，保持δgen=δ0.7SIL不變，得到的結(jié)果如圖3所示。此時(shí)，若非同步機(jī)電源接在母線gen處，則；若非同步機(jī)電源接在母線mid處，則。而隨著η的增大，同步功率系數(shù)Ks都比η=0時(shí)的大，且在η的變化范圍內(nèi)，Ks基本是增大的，說(shuō)明非同步機(jī)電源的接入對(duì)發(fā)電機(jī)的小擾動(dòng)穩(wěn)定性是有利的。當(dāng)同步機(jī)輸出有功為PSIL時(shí)，保持δgen=δSIL不變，得到的結(jié)果如附錄D中的圖D1所示。此時(shí)，若非同步機(jī)電源接在母線gen處，則；若非同步機(jī)電源接在母線mid處，則。而隨著η的增大，Ks都比η=0時(shí)的大，且在η的變化范圍內(nèi)，Ks都是增大的，說(shuō)明非同步機(jī)電源接入對(duì)發(fā)電機(jī)的小擾動(dòng)穩(wěn)定性是有利的。

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