火电机组次同步振荡电气负阻尼的产生机理分析及应用

来源 :华北电力大学(北京) | 被引量 : 0次 | 上传用户:sz398143634
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随着串补电容在大规模输电以及区域电网互联等方面的大量应用,次同步振荡事故多发。复转矩系数法在次同步振荡问题分析中适用广泛,在火电机组经串补送出系统中,因谐振频率与轴系扭振频率靠近,待研究机组机端电气阻尼曲线在次同步频段呈现负阻尼,但现有研究却未对曲线次同步段呈现负阻尼的主导因素开展定量分析,也未进一步量化系统内各元件参数变化对负阻尼的影响大小。针对此,本文提出了一种基于模式解耦的电气阻尼分析方法,开展了以下研究:本文首先提出了一种简化电气阻尼系数的计算方法,得到影响电气阻尼负阻尼频段变化的关键特征参数,从而可将电气阻尼传递函数表示为仅由特征根和留数决定的简单分式形式,从而对次同步频段负阻尼的产生从留数与电气阻尼极值点的角度作更一步的分析。本文给出了完整的电气阻尼的简化表达式与参数验证过程,并理论推导了留数与电气阻尼极值之间的关系,给出了留数因子的相关概念,进一步明确了电气负阻尼的产生机理与多个极值点的成因。本文随后以抑制负阻尼效应为出发点,研究了影响电气阻尼极值点的关键因素,并对阻尼控制器GTSDC建模,应用所提方法分析其抑制原理。通过对电气阻尼极值点做参数灵敏度分析,可以得到减少负阻尼频段的参数调节方案,对于机网协调设计与运行方式的调整有重要意义。并且根据本文所提出的方法分析了GTSDC抑制振荡的原理,得到含GTSDC的电气阻尼系数表达式与电气阻尼极值点的计算公式。本文最后给出本文所提出的留数矩阵电气阻尼分析法在实际交流电网中的具体应用,通过在实际电网项目中将本文所提出方法与传统复转矩系数法以及测试信号法相对比,验证本文所提方法的可行性,并给出留数因子以及灵敏度分析方法在实际交流电网的具体应用。从而从建模、仿真验证、实际应用三方面证明了本文所提的电气阻尼简化方法的有效性及实用性。
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