发电机过励限制网源协调性能优化技术

主流励磁调节器厂家在设计过励限制反时限功能时,均依据发电机额定工况下的转子过流能力进行整定,导致系统发生故障时无法充分发挥机组的强励潜能。根据电机暂态温升理论推导得到大型汽轮发电机转子短时电流变化量与温升的关系式,进而求得发电机转子在不同负荷下的过流能力。在此基础上,提出了充分考虑发电机在不同负荷下真实过流能力且具备二次强励功能的励磁调节器过励限制反时限优化设计及实现方案,采用励磁电流计算转子温升变化量代替原来的励磁电流变化量整定反时限时间,在保障发电机安全的前提下,可最大限度地发挥机组对电网的无功支撑能力,提升电网在故障情况下的暂态稳定性。基于PSASP软件的仿真算例结果验证了所提方法的有效性和优越性。

考虑源网协调的风电场动态无功补偿装置控制策略

通过分析动态无功补偿装置感性支路恒无功控制对地区电网无功电压灵敏度的作用机理,指出该控制容易造成扰动后系统电压的大幅波动,从而从原理上指明风电场动态无功补偿装置采用恒电压辅助控制的必要性,并从源网协调的角度提出一种动态无功补偿装置主/辅协调控制策略。该协调控制策略可实现系统运行工况变化时感性支路恒无功控制与低压侧恒电压控制间的灵活切换,从而避免了扰动后系统电压的大幅波动,进而降低了风机高电压脱网事故风险。借助PSS/E搭建风机脱网事故地区风电汇集系统模型模拟风机高电压脱网过程,验证了所提控制策略避免扰动后风机高电压脱网的效果。

计及动态无功控制影响的风电汇集地区高电压脱网原因分析

回顾电网实际发生的某次风电机组高电压脱网事故典型特征,总结提出:研究导致事故深层原因应充分考虑风电场汇集地区动态无功补偿控制的影响。基于简单系统推导出计及风电场感性支路恒无功控制影响的无功功率—电压灵敏度表达式,从原理上阐明目前动态无功补偿装置所广泛采用的感性支路恒无功控制方式将导致大规模风电汇集地区电网无功功率—电压灵敏度增大,其增大的幅度取决于感性支路的初值,并最终指出风电场感性支路恒无功控制方式导致的无功功率—电压灵敏度增大是导致"5·14"风电大规模脱网的主要原因之一。最后,结合实际系统的典型案例进行了仿真验证。

低励限制动态特性优化实用技术机理分析

在国内外主流励磁调节器低励限制(UEL)涉网性能测试及建模仿真的基础上,基于阻尼转矩方法推导了竞比型和叠加型UEL控制方式下的阻尼转矩公式。通过详细分析UEL中有功测量环节后的惯性滤波环节对于改善竞比型和叠加型UEL动态稳定性的作用机理,指出了竞比型方式下UEL动作后的系统阻尼转矩基本为正值;而叠加型方式下UEL动作后的系统阻尼转矩与UEL参数有关,增大比例增益可以增强阻尼,增大积分增益则降低阻尼。最后,以数字物理混合仿真测试及特征值分析验证了增加惯性滤波环节可以大幅增强UEL默认参数对接入系统适应性的结论。

基于V形曲线的定子电流限制改进方法

首先通过分析现有典型定子电流限制器动作对系统电压稳定的影响,指明其存在无法保护发电机主设备安全且加剧系统电压崩溃的隐形缺陷。然后基于单机无穷大系统V形曲线特性分析,提出利用发电机机端功率因数角小于系统外功角识别发电机定子电流最小值点的判据,并给出改善定子电流限制涉网特性的控制方法及系统阻抗整定建议。最后,通过实际装置的测试结果验证了所提定子电流限制优化方法的有效性。