【摘 要】
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随着我国电力系统规模及容量的扩大,远距离、大容量输送电能以及大区电网互联已成为我国电力系统发展的趋势.本文针对HVDC系统进行了动态建模,以此为基础分析了HVDC系统的高
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随着我国电力系统规模及容量的扩大,远距离、大容量输送电能以及大区电网互联已成为我国电力系统发展的趋势.本文针对HVDC系统进行了动态建模,以此为基础分析了HVDC系统的高频动态特性与SSO阻尼特性,并对提高SSO阻尼与机电振荡阻尼的HVDC附加阻尼控制进行了研究,主要成果归纳如下:●首次建立了HVDC系统的小信号采样-数据动态模型.通过仿真验证了模型的有效性并从理论上得出了该模型的适用频率范围.并以HVDC小信号采样-数据模型为基础,利用特征根法与根轨迹法,分析了HVDC系统的高频动态稳定性,对整流侧、逆变侧交流系统强度以及整流器控制与逆变器控制对HVDC系统不同频率范围的动态特性的影响进行了探讨.●采用复转矩系数法与特征值分析法分别对HVDC系统与交直流并列运行系统的SSO特性进行了分析.●针对含串联补偿的交直流并列系统,将H<,∞>鲁棒控制理论首次应用到HVDC 系统的附加SSO阻尼控制的设计来提高SSO模态阻尼.与以往的研究不同,设计中首次考虑了HVDC逆变侧对SSO的影响.把逆变侧交流短路阻抗变化、逆变站控制方式的改变所引起的系统模型幅频特性的差异,看作系统模型的不确定性.特征根分析与时域仿真表明,该控制器具有很强的鲁棒性.●针对交直流并列运行系统,将线性矩阵不等式(Linear Matrix Inequality,缩写为LMI)理论首次应用到HVDC阻尼控制设计来提高系统的机电振荡阻尼.将反映鲁棒稳定特性的H<,∞> 、H<,2>性能指标和时域的暂态性能指标统一为LMI形式,将阻尼控制器的设计归结为一个带有闭环极点配置约束的多目标H<,∞>/ H<,2>综合问题并通过凸优化算法来解决.特征根分析与时域仿真表明所设计的鲁棒阻尼控制器可以兼顾系统的鲁棒稳定性与暂态性能,在较大运行范围内为系统提供足够的阻尼.●研究了HVDC系统大扰动情况下邻近整流站的汽轮发电机组轴系暂态扭矩特性.研究了各种HVDC系统大扰动的性质,通过EMTP对HVDC换流器与直流输电线路的各种扰动进行了详细仿真,并同交流系统大扰动对轴系的扭振冲击水平进行对比,考察了HVDC系统大扰动对轴系的冲击水平.
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