由于特高压交、直流线路的投运,河南省网的运行条件发生变化。调相机是保证大电网安全稳定运行的重要基础性工作,本文结合邵陵变调相机工程,将调相机现场试验与系统应用研究相结合。研究调相机控制性能,提升电网动态运行特性。从小干扰稳定角度分析调相机励磁系统控制参数,研究可用于调相机的新型辅加控制器,增加系统阻尼,从而增加系统稳定性。论文的研究内容主要包括:(1)对于调相机励磁系统特性的分析,在单机无穷大系统的三阶和六阶线性化模型下推导出电磁功率和功角的表达式,通过编程求出两者在不同频率下的幅值和相移,然后在调相机不同无功出力下通过两者的幅频特性曲线研究调相机励磁系统对转矩的影响;将调相机作为发电机,改变其有功出力,根据幅频特性曲线分析发电机励磁系统对转矩的影响。(2)推导计及和不计及系统电压调节器PSVR时的系统电压V_S和高压母线电压V_T之间的关系式并通过编程画出幅频相频特性曲线。对于计及PSVR的调相机V_T-V_S相频特性中,相移值体现调相机对有功功率的影响,其值越小,对有功功率的影响也越小,因此通过调整PSVR移相环节的时间常数值,可改变调相机的V_T-V_S相频特性曲线。据此确定PSVR移相环节的时间常数值。(3)对于PSVR增益系数的调整,本文利用同步发电机六阶模型并借助GMR/PMT技术来建立小干扰线性化模型,在此基础上形成系统的状态空间方程。通过系统的状态方程可以求出系统的特征值、参与因子。由此可以确定系统的机电振荡模式和电压振荡模式。利用各特征值与两台调相机电势的相关系数进行调相机相关特征值分析;在平、峰、谷三种运行方式下,计算系统的特征值,利用参与因子确定与调相机(电势)相关的电压振荡模式并根据电压振荡模式的是否稳定来调整相对应情况下PSVR的增益系数。(4)在平运行方式下,PSVR增益系数和调相机无功出力取不同值,计算系统特征值,利用参与因子确定与调相机相关的功角振荡模式。分析两种方式下对调相机功角振荡模式的影响。从而为调相机PSVR参数调整提供参考。