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《上海交通大学》 2012年
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互联电网小干扰稳定性的分散协调控制策略研究

胡允东  
【摘要】:我国一次能源分布及经济发展的不均衡决定了电网发展的必然趋势是“西电东输,南北互供”,从而形成大的互联电网。随着电网跨区互联规模的日益扩大,客观上对电力系统的可靠性和稳定性提出了更高的要求。在电力负荷高速增长的同时,我国电网的网架结构还相对薄弱,因此会引发一些动态稳定问题,低频振荡问题是其中最重要的问题之一。本文在介绍电力系统小干扰稳定研究现状的基础上,针对目前实际电力系统的特点,重点开展了电网低频振荡特性分析与抑制方法的研究。其主要内容包括以下几个方面: (1)采用特征值分析法分析了Canay电机模型及其参数对小扰动稳定性计算结果的影响。根据同步电机完整的电气方程建立了小扰动线性化模型,在Phillips- Heffron六系数模型和考虑阻尼绕组作用的十二系数模型的基础上,对模型退化进行了分析。研究了Canay电机模型和传统电机模型对小干扰稳定性的影响。结果表明,Canay电机模型和传统电机模型在对小扰动分析时,存在一定的差异,尤其是在电机轻载运行的情况下,差异较为明显。为得到准确的结论,建议在小干扰稳定性分析时,采用Canay电机模型。 (2)对小干扰稳定模态参数辨识方法进行了研究,提出一种基于EMD和Prony算法的次同步扭振模态参数辨识方法。结合EMD的时空滤波特征和扭振测试信号的频谱特征,从扭振测试信号中提取次同步扭振分量,再通过Prony算法辨识次同步扭振模态参数。另外,通过重采样处理提高次同步扭振模态参数辨识精度。最后利用给定测试信号以及某一扭振实测信号对所提方法进行应用验证。 (3)提出了一种综合等效模态控制、逆系统补偿和分频带实现的低频振荡分散协调控制策略。首先根据模态分离控制的思想,提出一种低频振荡等效模态控制,其中低频振荡受控模态和剩余模态可互不影响;然后提出了逆系统补偿器,补偿执行器的动态特性;并将附加励磁控制和附加调速控制以多频带的理念融合,实现低频带模态控制以调速系统为执行器、高频带模态控制以励磁系统为执行器,从而达到低频振荡模态分散协调控制的效果;最后通过对4机2区域系统算例进行特征值分析,验证了该控制策略的有效性。
【学位授予单位】:上海交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TM712

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