新一代分布式调相机的动态特性分析及参数优化
化石能源短缺及环境恶化问题日益突出，各国逐步加强对风光等新能源的利用与开发。但我国能源分布不均，新能源大多分布于偏远地带，电能跨区外送时系统抵御冲击的能力较弱，易发生连锁脱网事故，因此需在新能源场站配置足够的无功备用容量。为了提高新能源系统运行可靠性，本文以新一代分布式调相机为无功补偿设备，研究电磁参数、励磁参数以及励磁结构对调相机动态特性的影响。 首先，分析分布式调相机及励磁系统的工作原理，建立调相机的数学模型，确定反应调相机动态无功特性的评价指标——有效无功电流增益。基于该指标的频域灵敏度分析，获取影响调相机动态特性的关键参数和优化规律。进一步通过频率响应和风电系统的时域仿真，验证理论分析的正确性，为励磁系统的参数优化奠定理论基础。 其次，将有效无功电流增益作为目标函数，利用平均频域灵敏度指导种群的寻优方向，从种群搜索方式和选择策略两方面对蜂群算法进行改进，以求解励磁参数的优化模型。通过有效无功电流增益的频率响应以及时域下风电系统仿真两方面验证改进蜂群优化算法的正确性和有效性。 再次，分析双励调相机定子电压和电流dq轴分量的运行特点，建立双励调相机数学模型，确定影响双励调相机无功特性的因素。结合前文所述单励调相机的相关分析方法对双励调相机本体及励磁系统进行参数优化，并在风电系统进行时域仿真验证。 最后，基于单励、双励调相机的数学模型，确定影响调相机进相深度的主要参数，并在风电系统进行时域仿真验证。同时，利用仿真实验，针对电压突变情况，深入分析励磁结构对调相机动态无功特性的影响。
分布式调相机;励磁系统;动态特性;参数优化
哈尔滨理工大学
硕士
电力系统及其自动化
付敏
2021
中文
TM714.3
2021-08-23（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）