本文關(guān)鍵詞：SVC對電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性影響的研究

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【摘要】：近幾十年來,國內(nèi)外發(fā)生過多起大面積停電事故,給人們的生產(chǎn)和生活造成了巨大的影響,這些事故多半是由于電力系統(tǒng)無功分配不平衡或者是無功功率不足引起的。無功功率不足將直接導(dǎo)致電壓降低,繼而電力系統(tǒng)的電能質(zhì)量會受到嚴重影響。靜止無功補償器(SVC)是一種動態(tài)無功補償裝置,它在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用相當(dāng)廣泛。對于電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性問題而言,有關(guān)SVC對電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性影響的問題的研究是目前的一個熱點。本文分別從靜態(tài)和動態(tài)兩個方面就SVC對電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性影響進行研究。首先,介紹了電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性研究的背景、定義及分類,然后詳細闡述了晶閘管控制電抗器(TCR)、晶閘管投切電容器(TSC)和晶閘管控制電抗器—晶閘管投切電容器(TCR-TSC)三種SVC的工作原理及其控制策略。其次,在SVC對電力系統(tǒng)靜態(tài)電壓穩(wěn)定性影響方面,本文對特征結(jié)構(gòu)分析法在含SVC的WSCC(美國西部聯(lián)合電網(wǎng))中的應(yīng)用作了詳細的推導(dǎo),并基于特征結(jié)構(gòu)分析法,使用沃特盧大學(xué)開發(fā)的電力系統(tǒng)分析軟件PSAT對WSCC-3機9節(jié)點系統(tǒng)進行仿真,從仿真結(jié)果不僅能夠看出該方法在研究靜態(tài)電壓穩(wěn)定方面的有效性,同時也說明了SVC在系統(tǒng)電壓穩(wěn)定中的重要地位。再次,本文在TCR-TSC型SVC的傳統(tǒng)PI電壓控制方法上進行了改進。在傳統(tǒng)PI電壓控制的基礎(chǔ)上加入自動增益控制模塊和電納調(diào)節(jié)模塊,實現(xiàn)了對調(diào)節(jié)器增益的自動連續(xù)控制。將改進型PI控制算法與傳統(tǒng)PI控制算法應(yīng)用到一個具體的傳遞函數(shù)上,當(dāng)突然給定一個階躍響應(yīng)時,通過比較發(fā)現(xiàn):改進型PI控制算法的速度更快,超調(diào)更小。在MATLAB中搭建了一個含SVC的簡單系統(tǒng),并將改進型電壓PI控制方法應(yīng)用到該系統(tǒng)中的SVC上進行仿真,仿真結(jié)果驗證了改進型PI控制方法的有效性。最后,在SVC對電力系統(tǒng)動態(tài)電壓穩(wěn)定性影響方面,基于改進型PI控制方法,利用MATLAB仿真軟件搭建雙機負荷系統(tǒng),通過在系統(tǒng)發(fā)生橫向和縱向故障時,SVC投入與切除前后系統(tǒng)參數(shù)的變化研究了該裝置對電力系統(tǒng)動態(tài)電壓穩(wěn)定性的影響。仿真結(jié)果發(fā)現(xiàn),在各種故障時,SVC能夠縮短故障持續(xù)時間,大大提高電力系統(tǒng)動態(tài)電壓穩(wěn)定性。
【關(guān)鍵詞】：靜止無功補償器 電壓穩(wěn)定 特征結(jié)構(gòu)分析法 改進型PI電壓控制
【學(xué)位授予單位】：太原科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM712
【目錄】：

• 中文摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 緒論10-18
• 1.1 電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性的研究背景10
• 1.2 電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定的定義及分類10-11
• 1.3 電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性的研究方法11-13
• 1.3.1 靜態(tài)電壓穩(wěn)定的分析方法11-12
• 1.3.2 動態(tài)電壓穩(wěn)定的分析方法12-13
• 1.4 SVC的相關(guān)介紹13-15
• 1.4.1 SVC的應(yīng)用背景13-14
• 1.4.2 SVC的意義及重要性14
• 1.4.3 SVC在電壓穩(wěn)定中的研究現(xiàn)狀14-15
• 1.5 本文主要研究內(nèi)容15-18
• 第二章 SVC的工作原理和控制策略18-25
• 2.1 無功補償技術(shù)18
• 2.2 靜止無功補償器(SVC)的工作原理及分類18-22
• 2.2.1 晶閘管控制電抗器(TCR-SVC)18-20
• 2.2.2 晶閘管投切電容器(TSC-SVC)20-21
• 2.2.3 晶閘管控制電抗器-晶閘管投切電容器（TCR-TSC）21-22
• 2.3 靜止無功補償器(SVC)的控制策略22-24
• 2.3.1 TCR型SVC的控制策略22-23
• 2.3.2 TSC型SVC的控制策略23
• 2.3.3 TCR-TSC型SVC的控制策略23-24
• 2.4 本章小結(jié)24-25
• 第三章 SVC對電力系統(tǒng)靜態(tài)電壓穩(wěn)定性的影響25-35
• 3.1 PSAT軟件簡介25-27
• 3.1.1 PSAT特點介紹25-26
• 3.1.2 PSAT主界面26
• 3.1.3 PSAT模型庫26-27
• 3.2 SVC的數(shù)學(xué)模型27-28
• 3.3 特征結(jié)構(gòu)分析法28-31
• 3.3.1 特征結(jié)構(gòu)分析法簡介28-29
• 3.3.2 特征結(jié)構(gòu)分析在靜態(tài)電壓穩(wěn)定中的應(yīng)用29-30
• 3.3.3 特征結(jié)構(gòu)分析法的具體實現(xiàn)30-31
• 3.4 算例仿真與分析31-34
• 3.4.1 初始運行點32-33
• 3.4.2 增加負荷33
• 3.4.3 安裝SVC33-34
• 3.4.4 在不同地點安裝SVC34
• 3.5 本章小結(jié)34-35
• 第四章 TCR-TSC型SVC控制策略的改進35-44
• 4.1 改進型電壓控制基本模型的研究35-37
• 4.1.1 增益監(jiān)視器35-36
• 4.1.2 電納的計算36-37
• 4.2 改進型PI調(diào)節(jié)器37-38
• 4.3 改進型PI調(diào)節(jié)器的具體尋優(yōu)步驟38-39
• 4.4 仿真分析39-43
• 4.4.1 傳統(tǒng)型PI與改進型PI的比較39-40
• 4.4.2 改進型PI控制器在靜止無功補償器中的應(yīng)用40-43
• 4.5 本章小結(jié)43-44
• 第五章 SVC對電力系統(tǒng)動態(tài)電壓穩(wěn)定性的影響44-56
• 5.1 仿真模型的搭建44-45
• 5.2 算例仿真與分析45-54
• 5.2.1 單相接地故障對系統(tǒng)動態(tài)穩(wěn)定性的影響45-48
• 5.2.2 三相短路故障對系統(tǒng)動態(tài)穩(wěn)定性的影響48-51
• 5.2.3 斷線故障對系統(tǒng)動態(tài)穩(wěn)定性的影響51-54
• 5.3 本章小結(jié)54-56
• 第六章 總結(jié)與展望56-58
• 6.1 工作總結(jié)56
• 6.2 工作展望56-58
• 參考文獻58-63
• 致謝63-64
• 附錄64-65
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文65-66

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本文編號：831757