转子阻尼绕组及其材料对同步调相机暂态特性的影响

为了研究转子阻尼绕组对同步调相机暂态无功特性的影响，建立了同步调相机的场-路-网耦合时步有限元模型，计算了系统短路过程中同步调相机无功功率、定转子电流等电气量的变化规律，对比分析了有无阻尼绕组对同步调相机各电气量的影响；在此基础上，研究了铜、铝和不锈钢等不同材料阻尼绕组对同步调相机暂态特性的影响。结果表明：转子阻尼绕组不仅可以抑制励磁绕组过电流，同时还能提升同步调相机的暂态无功支撑能力；当采用铜阻尼绕组时，同步调相机的暂态特性最优。研究结果可为同步调相机暂态无功及电压支撑能力的提升提供技术支持。     

利用PSS抑制系统低频振荡的分析

本文主要讨论二次系统对策中采用电力系统稳定器(PSS)作为励磁系统附加控制器,电力系统稳定器(PSS)能够补偿由于励磁系统和电机励磁绕组引起的滞后,可有效提高系统的阻尼水平,起到抑制低频振荡的作用.通过适当整定PSS参数来提高抑制低频振荡的附加阻尼力矩.通过对单机无穷大系统的分析,讨论了该系统中低频振荡的原因,仿真分析了电力系统稳定器PSS各控制环节中的参数对抑制低频振荡的作用.     

电力系统共振机理低频振荡及其影响因素研究

以单机无穷大系统模型为基础,阐述了电力系统共振机理低频振荡的基础理论及其振荡特性,分析了影响电力系统强迫功率振荡的主要因素,并选取算例分析验证.持续的周期性小扰动会引起电力系统共振振荡,当扰动频率接近系统固有振荡频率时,会引起系统谐振,导致大幅度的功率振荡.共振振荡的幅值与扰动的幅值、机组惯性时间常数、系统阻抗以及系统的振荡阻尼有直接关系.     

互联电力系统未知机理低频振荡分析

近年来,我国互联电力系统多次发生低频振荡。针对南方互联电网"5.13"功率振荡,首先采用特征值分析法详细分析南方互联电网低频振荡特性,得出主要振荡模式以及发电机组参与因子和模态分布图。其次利用仿真软件PSS/E,对强相关机组的切机、三相短路故障以及原动机周期扰动分别进行时域仿真,并与实际振荡曲线进行对比。结果表明,南方电网此次功率振荡不是因为强相关机组电气侧故障,采用负阻尼机理也不能很好地解释,其产生原因可能是发电机组受原动机周期扰动有关。     

附加阻尼控制静止无功补偿器对含风电互联系统阻尼特性的影响

静止无功补偿器(SVC)通常用于改善系统电压稳定性,但采用附加阻尼控制(ADC)后也可以抑制系统低频振荡。当互联电力系统中并网风电场装机渗透率达到一定水平后,区域间低频振荡就成为制约区域间电力传输能力和容纳风电能力的瓶颈,采用有ADC的SVC(简称ADC-SVC)有助于增加系统阻尼进而在相当程度上解决这一问题。在此背景下,研究ADC-SVC对含双馈感应风力发电机组(DFIG)的互联电力系统阻尼特性的影响。首先,简要介绍了DFIG的数学模型,导出了在转子电流限制条件下DFIG的无功功率极限。之后,分析了在含SVC的互联系统中与区域模式振荡相关的暂态能量。在上述工作基础上,针对SVC设计了用于改善系统阻尼特性的ADC,并采用特征根灵敏度法确定控制器参数。最后,以IEEE 2区域4机系统为例,分析了SVC电压控制增益与ADC增益对系统阻尼的影响,研究了ADC采用不同输入信号时的系统阻尼特性,并对比分析了不采用SVC、采用传统SVC和ADC-SVC的效果。仿真结果表明,ADC-SVC能有效提高互联系统的动态稳定性水平,对不同的系统运行方式和区域间振荡模式具有较好的鲁棒性。     

负荷分布对互联电网低频振荡的影响

负荷是电力系统的重要组成部分,其对互联电网的低频振荡特性具有重要影响。通过Phillips-Heffron模型的推导,研究负荷接入位置及大小对互联电网低频振荡影响的机理。首先,以单机无穷大系统为例,推导含有负荷的阻尼转矩系数表达式,分析负荷分布对阻尼转矩系数的影响变化趋势;然后,将电磁转矩分析方法推广到两机系统,分析区间振荡模式下发电机自身阻尼和系统阻尼受负荷接入位置和负荷大小的影响规律;并通过算例验证理论分析的正确性。     

SVC附加控制抑制电网低频振荡的研究

针对静止无功补偿器（SVC）在抑制电网低频振荡方面的理论和应用进行了研究。基于电力系统分析综合程序（PSASP）仿真软件,用该仿真软件提供的用户自定义功能构造了SVC附加控制模型。运用时域仿真和特征值分析方法对4机两区域电力系统的低频振荡模式和阻尼特性进行了仿真和分析,可以改善电力系统的电压稳定性和暂态稳定性,同时可以使电网获得较好的阻尼。从而较好地抑制了电网的低频振荡。     

SVC附加控制抑制电网低频振荡的研究

针对静止无功补偿器（SVC）在抑制电网低频振荡方面的理论和应用进行了研究。基于电力系统分析综合程序（PSASP）仿真软件,用该仿真软件提供的用户自定义功能构造了SVC附加控制模型．运用时域仿真和特征值分析方法对4机两区域电力系统的低频振荡模式和阻尼特性进行了仿真和分析,可以改善电力系统的电压稳定性和暂态稳定性,同时可以使电网获得较好的阻尼,从而较好地抑制了电网的低频振荡。     

电力负荷的动静特性对低频振荡阻尼的影响分析

电力系统的低频振荡是现代大型互联系统中的重要问题之一,对它的研究是围绕着振荡阻尼进行的。本文给出了在小干扰下处理现有各种负荷模型的系统方法,其中包括电压或频率相关的静态模型、机理或非机理的动态模型等。从定性、定量两方面分析了负荷的各种动态、静态特性及位置电对力系统低频振荡阻尼的影响。     

水轮机调速系统对电力系统阻尼特性影响分析

在包含水轮机调速系统的Phillips-Heffron模型上,结合复转矩系数法和水轮机调速系统传递函数的频率特性,从机理上分析了水轮机调速系统对电力系统阻尼特性的影响,得出该影响取决于调速系统的附加阻尼转矩系数的大小和正负的结论,并给出了该系数的计算方法.从时域和频域两方面分析验证了调速系统及其参数对系统阻尼特性的影响,得出了水轮机调速系统对系统的低频振荡、特别是超低频振荡影响较大,对高频振荡影响较小的结论.     

单机-SVC-无穷大系统机电模式阻尼特性分析

为了给静止无功补偿器(SVC)阻尼特性的研究提供更为严谨的理论依据,建立了考虑发电机阻尼绕组作用的单机-SVC-无穷大系统线性化直观模型(扩展模型),并针对不同情况计算系统的特征根,讨论影响SVC阻尼作用大小的有关因素.研究结果表明,当SVC有阻尼控制时,能向电力系统提供正阻尼;当SVC仅有电压控制时,对系统阻尼的影响很小;而当SVC同时有电压和阻尼控制时,增大电压控制增益,反而会削弱阻尼控制的作用;从提高系统阻尼的角度考虑,SVC的最佳安装地点在输电线路中点附近.     

富水电地区电网低频振荡风险抑制策略

富水电地区电网,水电、风电等新能源电源众多,电网低频振荡特性复杂。针对这一情况研究了电网低频振荡影响机理,包括电网结构和运行方式对电力系统动态稳定水平的关联性。另外,通过菲利普-海富隆模型推导出机组参数对系统振荡阻尼影响机理,并提出了基于粒子群人工智能算法的富水电地区电网PSS参数优化方法。以恩施电网为例,仿真验证了采用新方法对恩施地区水电机组PSS参数进行优化后,可显著抑制低频振荡风险。     

连接VSC-HVDC的弱电网低频振荡研究

电压源换流器型的高压直流输电连接弱电网时,逆变站采用虚拟转动惯性控制方式,将VSC-HVDC的逆变站模拟为同步发电机以增加受端交流系统的转动惯量,为受端电网提供动态频率支持。受端电网可能会因为电力系统的负阻尼作用产生低频振荡现象而造成系统不能正常稳定运行。理论分析了VSC-HVDC连接弱电网的低频振荡问题,提出采用增大逆变站阻尼系数的方法抑制弱电网的低频振荡。利用PSCAD/EMTDC软件进行仿真,结果表明所采用的方法能够较好抑制此情况下弱电网的低频振荡。     

水电站机组扩大单元接线对低频振荡的影响

研究机组之间存在水力联系的水电站中,两台机组采用扩大单元接线对系统低频振荡阻尼的影响.水力系统采用能准确反映系统各阶振动特性的数学模型,同时基于适用于水轮发电机的五阶综合稳定计算模型和机网接口模型等,建立双机扩大单元接线的数学模型,形成描述水力、机械和电力系统之间联系的整体状态方程组,分析扩大单元接线对系统低频振荡阻尼和稳定性的影响.分析结果表明:对于存在水力联系的两机系统,考虑扩大单元接线的影响,低频振荡阻尼明显增大,单机增加较大的阻尼或两机同时增加较小的阻尼可以达到类似的抑制低频振荡的效果,而水力联系对阻尼分配的影响很小.     

多机电力系统振荡模式阻尼分配与传递

根据电力系统特征分析法,分析了系统励磁运行方式变化对多机系统阻尼的影响。通过各种因素对系统阻尼特性影响的分析,对低频振荡产生机理有了进一步的理解,从而有助于采取必要的预防措施。     

基于MATLAB的电力系统稳定器仿真研究

在介绍基于MATLAB的电力系统稳定器(PSS)仿真方法的基础上,研究了应用MATLAB/Simulink软件建立相应的励磁自动控制系统,并对该系统在采用PSS前后受到小扰动时的情形进行了模拟仿真。仿真结果表明,在发电机按端电压调节励磁的同时如采用PSS,系统受到小扰动后能迅速恢复平衡,从而避免低频振荡现象的产生。     

应用储能系统抑制电力系统低频振荡原理研究

基于线性化等面积法则和小干扰分析方法,提出储能系统抑制电力系统低频振荡的原理和方法．通过对装有储能系统的单机无穷大系统进行理论分析和仿真测试,结果表明储能阻尼控制能够提供系统阻尼,且控制储能系统和电力系统之间的有功功率交换获得阻尼的效果比控制无功功率交换获得阻尼的效果要好的多．     

巨型水轮发电机励磁电流及影响因素

为了准确地获得空载和额定负载时的励磁电流,在充分考虑直交轴磁场饱和效应的基础上,利用时变电磁场有限元法计算1000MW水轮发电机在空载和额定负载时的励磁电流.分析了励磁绕组尺寸、阻尼条节距比以及磁性槽楔等相关因素对励磁电流的影响,在获得空载和额定负载励磁电流的基础上,提出了励磁绕组尺寸、阻尼条节距比的设计准则,并从电磁设计的角度论证了磁性槽楔应用于1000MW水轮发电机上的可行性.实验结果表明,有限元法可以用于1000MW水轮发电机的励磁电流计算,为工程设计提供了理论依据.     

开关磁阻电机静态特性和动态特性的有限元仿真分析

针对开关磁阻电机单相绕组通电励磁,双相绕组通电励磁两种不同工作方式,以四相8/6极样机为例,使用有限元分析软件Maxwell 2D,分别对电机的磁场分布.磁链.电流特性、电感特性、静态转矩等静态特性进行了仿真和参数化分析对比;利用Maxwell 2D瞬态仿真模块,为电机连接功率电路,采用优化的控制参教对开关磁阻电机的起动至稳态运转的动态过程进行了仿真分析,得到电机的各相绕组电流、输出转矩等动态特性,根据电机材料属性计算得到电机的铁心损耗.分析过程和仿真结果可以为开关磁阻电机的本体设计、性能校核分析、控制策略优化等研究提供可靠依据.     

计及水轮机调速系统作用的电力系统强迫振荡机理研究

从理论上分析了不同阻尼状况、不同扰动下,电力系统强迫功率振荡情况.详细分析了外界扰动源频率与发电机组固有振荡频率相同或相近时,对系统功率振荡幅值的放大作用;研究了发电机组调速系统的固有振荡频率与输入扰动具有相同或相近频率时,调速系统发生共振的机理.当调速系统发生共振时,导水叶在调速系统的调节作用下发生大幅度振荡,输出机械功率也随之振荡.如果输出机械功率振荡频率与电力系统固有振荡频率相同,就会使系统发生持续性的强迫功率振荡.建立了MATLAB仿真模型,验证了理论分析的正确性.