研究了非同步機電源接入電網對電網中原有同步機之間功角穩(wěn)定性的影響�；诮浀涞膯螜C-無窮大系統模型,設計了一個考慮輸電通道中接入非同步機電源的簡單測試系統,提出了研究非同步機電源滲透率對同步機之間功角穩(wěn)定性影響的衡量基準。建立了簡單測試系統的數學模型,采用同步功率系數作為衡量小擾動功角穩(wěn)定性的指標;基于等面積法則分析測試系統的大擾動穩(wěn)定性,并采用故障臨界清除時間作為衡量大擾動功角穩(wěn)定性的指標。研究結果表明,在設計的測試系統和所提衡量基準下,非同步機電源接入對原系統中同步機之間功角穩(wěn)定性有改善作用。 

【文章來源】：電力自動化設備. 2020,40(09)北大核心EICSCD

【文章頁數】：10 頁

【部分圖文】：

當δgen0=δ0.4SIL時，Pgen、Pcon和Ks隨η的變化特性

為了采用解析方法對本文主題進行研究，借鑒電力系統解析分析的常見做法，只對最簡單的單機-無窮大系統進行功角穩(wěn)定性分析�？紤]了非同步機電源接入后，最簡單的單機-無窮大系統結構變?yōu)槿鐖D1所示的測試系統。圖中，Egen=Egen∠θgen，為發(fā)電機等值電勢，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分別為對應的幅值和相角；Esys=Esys∠θsys，為受端系統等值電勢，Esys、θsys分別為其幅值和相角；Xgen為發(fā)電機加升壓變壓器的等值電抗；Xline為輸電線路等值電抗；Xsys為受端系統等值電抗；Pcon、Qcon分別為非同步機電源輸出的有功功率、無功功率；Pgen、Qgen分別為同步發(fā)電機輸出的有功功率、無功功率。該測試系統描述了同步發(fā)電機gen向受端等值系統sys送電的一般性場景，而在送電通道中又有非同步機電源con接入并向受端等值系統sys送電。圖1中，所謂的同步機功角穩(wěn)定性指的是同步發(fā)電機gen與等值系統sys之間的功角穩(wěn)定性。研究非同步機電源con對同步機功角穩(wěn)定性的影響，即研究只考慮其輸出的有功功率Pcon和無功功率Qcon變化對同步機功角穩(wěn)定性的影響。測試系統的模型設置按如下方式考慮：輸電線路采用正序基頻分布參數模型，送端機組采用暫態(tài)電抗后的恒定電勢模型，受端等值系統采用正序戴維南等值電路。測試系統的參數設置按如下方式考慮：參數采用標幺制，設置整個系統的功率基準值等于輸電線路的自然功率PSIL，電壓基準值等于輸電線路的額定電壓。送端發(fā)電機額定有功功率為PSIL,Xgen=0.5 p.u.,Egen=1.1 p.u.;Xsys=0.05 p.u.,Esys=1.1 p.u.，并設置受端系統等值電勢的相角為整個系統的基準相位角，即設置Esys的相角為0°；輸電線路電抗按照沒有非同步機電源接入時整個系統的輸送功率靜態(tài)穩(wěn)定極限等于1.42 PSIL考慮，可以推導出Xline=0.3 p.u.；輸電線路的電容按簡化方式處理，將其作用合并歸入非同步機電源的無功注入Qcon中，即非同步機電源的無功注入Qcon包含了輸電線路電容所產生的無功。附錄A中的表A1列出了測試系統的參數匯總。

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

【參考文獻】：
期刊論文
[1]高比例非同步機電源電網面臨的三大技術挑戰(zhàn)[J]. 徐政.  南方電網技術. 2020(02)
[2]三相LCL型并網逆變器的阻抗建模及特性分析[J]. 李奕欣,趙書強,馬燕峰,李忍,汪洋.  電力自動化設備. 2019(07)
[3]一種改進型兩相靜止坐標系增強型鎖相環(huán)[J]. 張國慶,王貴忠,吳志琪,于同偉,李籽良.  電力自動化設備. 2018(08)
[4]我國電網支撐可再生能源發(fā)展的實踐與挑戰(zhàn)[J]. 陳國平,李明節(jié),許濤,張劍云,王超.  電網技術. 2017(10)
[5]大規(guī)模風電接入對系統功角穩(wěn)定影響的機理分析[J]. 牟澎濤,趙冬梅,王嘉成.  中國電機工程學報. 2017(05)
[6]雙饋風機與同步機小擾動功角互作用機理分析[J]. 薛安成,王清,畢天姝.  中國電機工程學報. 2016(02)
[7]雙饋型風電集中接入對暫態(tài)功角穩(wěn)定的影響分析[J]. 王清,薛安成,鄭元杰,畢天姝.  電網技術. 2016(03)
[8]結合DFIG功率特性研究風電并網對系統功角穩(wěn)定性的影響[J]. 羅煦之,易俊,張健,王安斯.  電網技術. 2015(12)
[9]含雙饋風電場的電力系統低頻振蕩模態(tài)分析[J]. 李輝,陳宏文,楊超,趙斌,唐顯虎.  中國電機工程學報. 2013(28)
[10]風火打捆交直流外送系統功角暫態(tài)穩(wěn)定研究[J]. 郭小江,趙麗莉,湯奕,申洪.  中國電機工程學報. 2013(22)



本文編號：3276098