SMES抑制系統(tǒng)功率振蕩的控制策略研究.pdf

1、隨著全國電網(wǎng)互聯(lián)程度的提高，在遠(yuǎn)距離，重負(fù)荷輸電線路上易發(fā)生功率振蕩。另外，風(fēng)電等新能源并網(wǎng)對電網(wǎng)的沖擊以及快速高增益勵磁調(diào)節(jié)器的應(yīng)用使得電網(wǎng)的功率振蕩現(xiàn)象頻發(fā)，嚴(yán)重時導(dǎo)致大面積停電，造成巨大經(jīng)濟(jì)損失。超導(dǎo)儲能裝置SMES作為靈活可控的有功功率源，可以快速補償系統(tǒng)的不平衡功率，從根本上解決系統(tǒng)的功率振蕩問題，有效提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性。SMES對系統(tǒng)功率振蕩的抑制效果與其控制策略息息相關(guān)，因此為了使SMES能夠在提高系統(tǒng)穩(wěn)定性方面發(fā)揮

2、更好的作用，對其控制策略的研究十分重要。
　　首先，論文介紹了電流源型與電壓源型SMES的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與工作原理，分析了SMES簡化二階模型存在的不足，考慮SMES輸出有功和無功功率之間的關(guān)系以及SMES磁體電流水平與變流器的通流能力等實際問題對其補償能力的影響，建立了含判斷模塊的改進(jìn)二階模型。
　　其次，對內(nèi)環(huán)采用PI控制策略建立了含判斷模塊的SMES改進(jìn)二階模型，并模擬輸入波動電流測試其功率響應(yīng)特性。結(jié)果表明SMES可以快速

3、、準(zhǔn)確地跟蹤有功和無功電流輸入的波動變化，具有良好的響應(yīng)特性。
　　接著，對含SMES的單機(jī)無窮大系統(tǒng)的功角特性進(jìn)行了分析，討論了SMES的引入對系統(tǒng)阻尼的影響。分析可知通過調(diào)節(jié)SMES的等效導(dǎo)納參數(shù)可調(diào)節(jié)SMES的引入阻尼，最后以提高系統(tǒng)阻尼為目標(biāo)推導(dǎo)了SMES的導(dǎo)納控制數(shù)學(xué)模型，并仿真分析了該控制策略的有效性。
　　最后，基于MATLAB/Simulink環(huán)境建立了含SMES的單機(jī)無窮大系統(tǒng)仿真模型，對SMES外環(huán)控制分