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发电机进相运行条件下的系统暂态稳定性分析

多俊龙  
【摘要】:近年来电力网络技术持续快速发展,网络的规模和体积不断扩大。当下已经基本形成了集特高电压等级、超远传输距离、超大输送容量于一体的现代电力系统。由于高压输电线路数量与日俱增,以及所铺设电缆线路长度急剧增大等原因,系统中传输线之间的电容以及线路与大地之间的电容相应增大。在法定节假日、深夜等用电低谷期间,系统中很可能出现容性无功功率过剩的情况,进而引起系统中枢纽节点电压较正常值有所升高。使系统中部分发电机进相运行是能够解决这类问题的一种较为经济、有效的方法,在我国已经有很多进相运行的成功实例。不过,伴随着发电机进相深度不断增加,系统的暂态稳定性能要随之下降,这一定程度上给系统运行增加了不稳定因素。本文首先论述了海内外有关进相运行领域课题的研究现状,简述了机组进相运行的有关理论,讨论了影响进相深度的限制条件;并简述了系统暂态稳定的相关理论,讨论了系统中各元件的数学模型;紧接着论述了PSASP在系统仿真中的原理及流程。而后,利用电力系统综合分析软件PSASP分别计算河南电网正常运行方式下、单台机组进相运行条件下的基础潮流,并以单台机组进相运行方式下的潮流结果为基础对系统暂态稳定性能进行了仿真分析。实验中取同一故障点的相同故障,通过分析不同进相深度下机组的功角摇摆曲线,进而判定系统的暂态稳定性能。基于对仿真结果的分析可见,系统中单台机组进相运行对整个网络潮流分布影响并不大,进相节点附近传输线上无功流量有些许变化。单台机组进相运行会降低系统暂态稳定性能,随着进相深度增加,在发生相同故障条件下,暂态稳定性能逐渐下降。为保持系统安全稳定运行,仅从进相运行的暂态稳定性安全角度分析机组应有不同的进相深度极值。为解决网络低谷运行期间无功过剩的问题,同时避免单台机组深度进相的考虑,文中最后提出了利用多机组合进相运行的方式来缓解单机深度进相的问题,提出了改进措施的研究方向。


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