可變頻變壓器的系統(tǒng)建模與運行仿真.pdf

1、電力系統(tǒng)異步聯(lián)網(wǎng)的傳統(tǒng)方法是采用高壓直流輸電(High Volrage DirectCurrent Transmission，HVDC)背靠背換流站來實現(xiàn)?；陔娏﹄娮釉腍VDA可以控制互聯(lián)電網(wǎng)間的功率交換，并可以阻斷一側(cè)電網(wǎng)事故對另一側(cè)電網(wǎng)的影響。其缺點是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，易產(chǎn)生諧波干擾，一端電網(wǎng)短路容量較低時容易出現(xiàn)換相失敗，功率難以做到平滑調(diào)節(jié)：電壓源換流器型高壓直流輸電(VSC-HVDC)的出現(xiàn)解決了換相失敗的問題，可以對弱系統(tǒng)輸電

2、，但運行損耗較高。
　　 可變頻變壓器(Variable Frequency Transformer，VFT)實際上是一種新型的FACTS元件，通過對相角的調(diào)節(jié)可以適應(yīng)兩側(cè)電網(wǎng)頻率的變化，并通過控制其直流驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)矩來調(diào)節(jié)其功率傳輸?shù)拇笮『头较颍c背靠背式直流換電站相比，具有成本低廉，控制簡便，功率調(diào)節(jié)平滑，無諧波產(chǎn)生，可向無源網(wǎng)絡(luò)供電的優(yōu)點。
　　 本文詳細(xì)介紹了VFT的基本結(jié)構(gòu)與運行原理，研究了旋轉(zhuǎn)變壓器的工作原理

3、，建立了用于穩(wěn)態(tài)參數(shù)分析的等效電路，利用坐標(biāo)變換方法對其穩(wěn)態(tài)運行的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行化簡，建立了d-q-0坐標(biāo)系中VFT的數(shù)學(xué)模型，推導(dǎo)出了維持系統(tǒng)穩(wěn)定運行所需的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩的表達(dá)式。VFT的傳輸功率由驅(qū)動轉(zhuǎn)矩控制，當(dāng)兩側(cè)電網(wǎng)頻率變化時，需要改變其轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速以維持功率的穩(wěn)定傳輸。最后采用PSCAD/EMTDC中的三相繞線式異步電動機模型，對VFT的運行特性進(jìn)行仿真分析，分析了電動機轉(zhuǎn)矩變化對功率傳輸及兩側(cè)電壓的影響；進(jìn)一步分析了兩側(cè)電力系統(tǒng)發(fā)生短路