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含串补及STATCOM的交直流系统稳定性分析及改善方法

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电力系统自动化 2022年第22期46卷 151-162页

作者：夏海涛周小平刘一锋洪乐荣罗安国家电能变换与控制工程技术研究中心(湖南大学) 湖南省长沙市410082

研究了受端交直流系统中由串补及静止同步补偿器(STATCOM)引发的小信号失稳问题。基于系统闭环传递函数的主导极点轨迹的变化规律,分析了串补电容、STATCOM及其并联数量对高压直流输电系统小信号稳定性的影响。理论结果表明:投入串补有... 详细信息

研究了受端交直流系统中由串补及静止同步补偿器(STATCOM)引发的小信号失稳问题。基于系统闭环传递函数的主导极点轨迹的变化规律,分析了串补电容、STATCOM及其并联数量对高压直流输电系统小信号稳定性的影响。理论结果表明:投入串补有利于系统低频和高频稳定性但会使系统增加一对中频极点,而该中频极点会降低系统整体的稳定裕度;投入STATCOM能增强系统中频阻尼,但随着其并联台数的增加,系统高频阻尼将会变弱。针对这一现象,从定关断角控制特性和频域阻抗(导纳)特性2个角度给出了相应的机理解释。为了改善系统中高频稳定性,提出了触发角指令反馈控制及有功电流补偿控制。然后,利用PSCAD/EMTDC仿真软件验证了上述理论分析结果的正确性及所提方法的有效性。最后,比较了逆变站分别采用定关断角控制和电压控制这2种情形下系统的稳定性差异。

关键词：高压直流输电电网换相换流器串补静止同步补偿器小信号稳定性控制灵敏度指标稳定性分析

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特高压串补线路中性点小电抗工作条件研究

电网技术 2017年第3期41卷 872-880页

作者：郑彬毕天姝班连庚项祖涛马其燕杨大业杜宁新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学) 北京市昌平区102206 中国电力科学研究院北京市海淀区100192

特高压串补线路发生单相故障后,在串补电容器残压及其放电电流作用下,高抗中性点小电抗的电气应力特性与无串补线路发生变化。远距离特高压线路有加装更高补偿度串补的需求,使得串补线路的中性点小电抗过电压、过电流幅值可能超过现有... 详细信息

特高压串补线路发生单相故障后,在串补电容器残压及其放电电流作用下,高抗中性点小电抗的电气应力特性与无串补线路发生变化。远距离特高压线路有加装更高补偿度串补的需求,使得串补线路的中性点小电抗过电压、过电流幅值可能超过现有小电抗设备的设计参数,有必要深入研究并提出有效对策。高幅值的低频振荡电流流经高抗可能致其饱和,使得中性点小电抗电气应力与将高抗视作线性元件时存在差别,目前尚未开展过相关研究。探讨了串补对特高压线路高抗中性点小电抗过电压、过电流问题的影响机理,基于典型系统条件仿真研究了提高串补度、高抗饱和对中性点小电抗过电压、过电流的影响特性,分析了联动旁路措施的抑制效果,并提出了解决小电抗电气应力超过现有设计参数问题的对策建议。研究成果可为特高压串补线路的工程设计、小电抗设备选型提供技术支撑。

关键词：特高压串补高补偿度高抗饱和中性点小电抗工作条件

串补改善新能源大规模汇集远距离输送的静态电压特性的研究

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承德石油高等专科学校学报 2022年第4期24卷 52-57页

作者：王新浩袁绍军刘振宇周迎伟尹兆磊白明辉国网冀北承德供电公司河北承德067000

新能源大规模汇集远距离输送模式的静态电压特性较差,可能会影响新能源的发电和送出,通过在送出通道加入串补可以改善静态电压特性。对静态电压的数学模型进行推导和分析,搭建仿真模型,对串补的补偿比例和安装位置进行仿真试验,对比分... 详细信息

新能源大规模汇集远距离输送模式的静态电压特性较差,可能会影响新能源的发电和送出,通过在送出通道加入串补可以改善静态电压特性。对静态电压的数学模型进行推导和分析,搭建仿真模型,对串补的补偿比例和安装位置进行仿真试验,对比分析电压、无功和串补电容两侧电压差的变化规律,得出的结果和理论分析相符,并且对生产实践具有一定指导意义。

关键词：串补静态电压新能源大规模汇集远距离输送

串补提升新能源大规模汇集远距离输送的静态电压稳定极限的研究

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承德石油高等专科学校学报 2023年第1期25卷 45-50页

作者：王新浩袁绍军刘振宇周迎伟尹兆磊杨慢慢国网冀北承德供电公司河北承德067000

新能源大规模汇集远距离输送模式的静态电压稳定极限受到送出通道参数的影响,会限制新能源的发电和送出能力;在送出通道加入串补可以提升静态电压稳定极限,增强新能源发电和送出能力。对静态电压稳定极限主要影响因素的数学模型进行推... 详细信息

新能源大规模汇集远距离输送模式的静态电压稳定极限受到送出通道参数的影响,会限制新能源的发电和送出能力;在送出通道加入串补可以提升静态电压稳定极限,增强新能源发电和送出能力。对静态电压稳定极限主要影响因素的数学模型进行推导和分析,搭建仿真模型,改变串补的补偿比例和网架规模,分析静态电压稳定极限和有功出力同时率的变化规律,得出的结果和理论分析相符,并且对新能源的发展规划具有一定指导意义。

关键词：串补静态电压稳定极限新能源大规模汇集远距离输送

基于αβ坐标系下双馈异步风力发电机串补输电系统次同步谐振的比例谐振控制

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电力自动化设备 2017年第9期37卷 90-95页

作者：任佳佳胡应宏纪延超哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院黑龙江哈尔滨150001 华北电力科学研究院有限责任公司北京100045

针对双馈异步风力发电机(DFIG)串补输电系统中存在的次同步谐振问题,通过建立DFIG串补输电系统的数学模型,推导出其传递函数;然后采用基于转子静止坐标系下的PR控制来抑制次同步谐振。将系统电流的次同步频率分量转化为转子静止坐标系... 详细信息

针对双馈异步风力发电机(DFIG)串补输电系统中存在的次同步谐振问题,通过建立DFIG串补输电系统的数学模型,推导出其传递函数;然后采用基于转子静止坐标系下的PR控制来抑制次同步谐振。将系统电流的次同步频率分量转化为转子静止坐标系下的αβ分量,使PR控制的谐振频率点与次同步频率转子静止坐标系下的αβ分量相吻合,用风力发电机实现对次同步谐振的抑制。通过算例仿真分析、硬件在环实验,验证了所提控制策略的有效性和正确性,以及所提方法具有计算简单、便于实现的优点。

关键词：比例谐振控制双馈异步风力发电机串补输电系统次同步谐振风电

基于系统等值和频率扫描的复杂大系统多串补SSR风险快速评估

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四川大学学报（工程科学版） 2011年第3期43卷 155-160页

作者：穆子龙张默霓张金李兴源王渝红杨煜黎小林四川大学电气信息学院四川成都610065 四川成都电业局四川成都610000 中国南方电网有限责任公司电网技术研究中心广东广州510623

针对含多个串补的大规模交直流输电系统,为了保障电网安全稳定运行,需要对其发生次同步谐振(SSR)的风险进行快速有效的评估。以2009年南方电网迎峰度夏阶段的实际情况为例,将计及电阻的两点等值法和频率扫描法相结合,实现了对复杂大电... 详细信息

针对含多个串补的大规模交直流输电系统,为了保障电网安全稳定运行,需要对其发生次同步谐振(SSR)的风险进行快速有效的评估。以2009年南方电网迎峰度夏阶段的实际情况为例,将计及电阻的两点等值法和频率扫描法相结合,实现了对复杂大电网多个串补SSR风险的快速评估,然后针对有发生SSR风险的汽轮机组采用PSCAD/EMTDC程序搭建详细的电磁暂态模型(包括轴系模型),并进行了故障仿真验证。分析结果表明,该快速评估方法效果很好,具有很强的实用性。

关键词：次同步谐振(SSR) 串补 SSR风险快速评估

基于500 kV线路区外故障引发的串补旁路分析

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黑龙江电力 2022年第3期44卷 254-258页

作者：夏武黄聪欧俊延中国南方电网有限责任公司超高压输电公司柳州局广西柳州545006

该文在介绍串补火花间隙(GAP)自触发原理的基础上,结合某线路串补在500 k V相邻线路区外故障期间的火花间隙自触发现象,对故障期间波形进行详细分析,判断间隙自触发原因,提出解决方案,避免对设备进行过度的检查而造成高压输电线路不能... 详细信息

该文在介绍串补火花间隙(GAP)自触发原理的基础上,结合某线路串补在500 k V相邻线路区外故障期间的火花间隙自触发现象,对故障期间波形进行详细分析,判断间隙自触发原因,提出解决方案,避免对设备进行过度的检查而造成高压输电线路不能在其最优的运行方式下运行,影响电力系统的稳定性。

关键词：串补区外故障间隙触发

双馈风电场串补送出系统次同步振荡及参数调整分析

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现代电力 2020年第3期37卷 238-244页

作者：肖仕武田恬范丽霞蔡瑞强高陈张欢畅魏远新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学) 北京市昌平区102206 西北电力设计院有限公司陕西省西安市710075

针对双馈风电场经串补送出系统存在次同步振荡(sub-synchronous oscillation,SSO)问题,基于三相静止坐标系建立了考虑PLL的双馈风机正负序阻抗模型,并从带宽角度分析了转子侧变流器外环控制对阻抗特性的影响,对理论推导阻抗特性和频率... 详细信息

针对双馈风电场经串补送出系统存在次同步振荡(sub-synchronous oscillation,SSO)问题,基于三相静止坐标系建立了考虑PLL的双馈风机正负序阻抗模型,并从带宽角度分析了转子侧变流器外环控制对阻抗特性的影响,对理论推导阻抗特性和频率扫描结果进行了对比验证;然后,分析双馈风电机组网侧变流器对风机总阻抗的影响;最后,基于奈奎斯特稳定判据定量分析了风机出力、电流环控制器控制参数、系统串补度以及风机台数等因素对送出系统稳定性及振荡频率、振荡风险大小的影响,并提出了抑制次同步振荡的参数调整措施,可以通过调整风机出力、减少并网风机台数、减小线路串补度、调节RSC电流环参数等措施来抑制SSO风险。

关键词：双馈风电场次同步振荡串补网侧变流器阻抗建模影响因素

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串补和可控电抗器在特高压电网的应用

中国电力 2010年第2期43卷 36-38页

作者：周勤勇李晶秦晓辉郭强中国电力科学研究院北京100192

特高压电源基地长距离输送受暂态稳定限制、高补偿度高抗配置和无功需求矛盾是规划阶段特高压电网面临的主要问题。根据经验,认为采用特高压串补和可控电抗器以解决上述两类问题。通过仿真分析,提出在锡林郭勒盟,蒙西、陕北、川西采用40... 详细信息

特高压电源基地长距离输送受暂态稳定限制、高补偿度高抗配置和无功需求矛盾是规划阶段特高压电网面临的主要问题。根据经验,认为采用特高压串补和可控电抗器以解决上述两类问题。通过仿真分析,提出在锡林郭勒盟,蒙西、陕北、川西采用40%左右串补后特高压交流输电能力可达4 GW/回;长距离、大容量特高压、输电通道中间落点为开关站、进出线较多的枢纽变电站是特高压可控电抗器的主要应用系统。在设备调研的基础上,提出可控电抗器在2012年后、串补在2015年后推广应用的建议计划。

关键词：特高压串补可控电抗器