分析！电力电子设备引起电力系统振荡的问题-第4页-北极星输配电网

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图5 弱系统条件下STATCOM运行中的谐波放大现象

⎧⎩⎨⎪⎪x=y=0x2+y2=1−λ√x2+y2=1+λ√{x=y=0x2+y2=1−λx2+y2=1+λ(4)

如图6所示,当运行于(0,0)时,系统是稳定的,即系统遭受到小扰动后,最终系统将回到点(0,0);当遭受到大扰动后,系统有可能运行于另外两个解对应的极限环,此时系统将发生振荡。

2.1.2混沌引起的非周期性振荡

图7为经典的两机系统。E1∠δ1、E2∠δ2分别是两台发电机电动势的幅值和相位,x′d1x′d1、x′d2x′d2是两台发电机的直轴暂态电抗,r1、x1,r2、x2是线路电阻和电抗。描述该系统受电磁功率扰动的微分方程组为[16]

式中：$\delta={{\delta}_{1}}-{{\delta}_{2}}$是两机电势间的相角差;$\omega={{\omega}_{1}}-{{\omega}_{2}}$是两机角频率的差值;D为阻尼系数;$\mu{{P}_{e}}\cos(\rhot)\sin\delta$为电磁功率扰动;$\mu$、$\rho$分别表征扰动的大小和扰动的角频率;Pm、Pe分别为发电机的机械功率与送出的电磁功率;H为轴系的惯性时间常数;Pm、H为常数。在μ=1.1时,系统会进入混沌状态,如图8所示。从状态量转子角、角速度随时间的变化看系统处于振荡状态,但无法识别是混沌状态,而从相图上可以识别是混沌状态。

2.1.3平衡点附近的负/弱阻尼振荡

若式(1)的解(xe,ye)满足

那么,这个解就是式(1)所描述的电力系统的一个平衡状态。若这个解中的所有变量都在系统额定范围内,那么,这个解就是电力系统的一个可行的稳态潮流状态。

在平衡点附近,有

式中$\varepsilon\Delta{{x}^{2}}$为高次方项,ε表示由高阶导数项导致的一个误差系数,A为一个矩阵。

图6非线性自治系统的周期解

图7两机并联运行系统

原标题：清华大学姜齐荣等：电力电子设备会导致电力系统振荡？

投稿与新闻线索：陈女士微信/手机：13693626116 邮箱：chenchen#bjxmail.com（请将#改成@）

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