次同步諧振實際系統(tǒng)建模方法.pdf

1、我國一次能源與用電負荷呈逆向分布，大容量遠距離輸電是實現(xiàn)全國范圍能源優(yōu)化配置的重要途徑。為了提高遠距離輸電能力，交流串補輸電技術已經(jīng)被廣泛應用，這導致我國電網(wǎng)的次同步諧振問題日益突出，危及發(fā)電機組與電力系統(tǒng)安全。如伊敏、綏中、上都、寶日希勒、盤南、錦界、托克托、神木、府谷以及陽城等眾多大型火電廠，均存在較嚴重的次同步振蕩威脅。次同步諧振建模的傳統(tǒng)方法是建立所研究發(fā)電機組和串聯(lián)補償線路的詳細電磁暫態(tài)模型，在串聯(lián)補償線路末端應用戴維南等值原

2、理，將線路末端系統(tǒng)等值為阻抗后電壓源模型。但是，這種模型并不能確保滿足實際工程精度要求，其仿真結果精度具有隨機性，對于不同系統(tǒng)結構仿真結果精度差別很大。針對這一問題，本文開展對實際系統(tǒng)次同步諧振建模方法的研究，主要內容如下:
　　(1)提出了一種基于逐級擴展建模規(guī)模的實際系統(tǒng)次同步諧振建模方法。針對次同步諧振傳統(tǒng)建模方法不能確保所建立模型的分析結果滿足工程實際精度要求這一問題，理論上分析了系統(tǒng)等值前后其阻抗頻率特性發(fā)生改變將會導致

3、產生次同步諧振分析結果誤差?？偨Y了系統(tǒng)各節(jié)點等值產生次同步諧振分析結果誤差的大小規(guī)律，并提出了一種基于逐級擴展建模區(qū)域的次同步諧振新建模方法。該方法在傳統(tǒng)建模區(qū)域的基礎上，依據(jù)誤差節(jié)點的級別逐步擴展建模區(qū)域進行建模，以兩次建模模型的模態(tài)阻尼收斂為判據(jù)，尋找合適的建模區(qū)域，保證了模型精度。最后，應用改編的IEEE10機組39節(jié)點系統(tǒng)模型，驗證了該方法的有效性。
　　(2)提出了一種實際系統(tǒng)次同步諧振建模邊界識別方法。由于上述次同步諧

4、振建模方法需要經(jīng)過多次擴展建模規(guī)模才能獲得合適的建模邊界，操作步驟較為復雜，建模效率不高。本部分分析了自然諧振頻率以及其對應的驅動點阻抗對研究機組扭振阻尼的作用，揭示了自然諧振頻率以及其對應的驅動點電阻主導研究機組的次同步諧振現(xiàn)象。定義了電力元件的次同步諧振頻率靈敏度因子和驅動點阻抗靈敏度因子，提出一種實際系統(tǒng)次同步諧振建模邊界識別方法。該方法依據(jù)各電力元件的兩個靈敏度因子評估各元件參與次同步諧振作用的強弱，能夠直接識別出系統(tǒng)次同步諧振