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分析!电力电子设备引起电力系统振荡的问题

2017-04-17 13:06来源:高电压技术关键词:电力系统电力系统电力电子化电力电子设备收藏点赞

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随着电力电子装置在电力系统中的大量应用,电力系统电力电子化的趋势越来越明显。电力电子设备引起系统振荡的问题逐步显现,现已成为影响系统稳定运行的重要因素。

1977年10月在美国北DAKOTA的SquareButte地区因安装高压直流输电系统的测试中出现的HVDC引起邻近汽轮发电机的次同步振荡问题。1995年,在苏黎世发生了四象限电力机车与牵引网间的振荡现象。此后,电力电子装置引起振荡的问题逐步引起人们的关注。

2007年12月,我国大秦线的和谐号动车(HXD1)因投入机车数过多出现了机网振荡问题。2009年12月,上海洋山港四象限变频器提升机群引起了10Hz左右的振荡,进而激发电压闪变,10kV母线上有功功率和无功功率的变化振荡情况如图1所示。2010年,内蒙狼尔沟弱电网与STATCOM、双馈型风力发电机发生振荡。同年,呼伦贝尔电厂与HVDC和串补间发生次同步振荡,如图2所示。2012年12月,河北沽源风电场双馈型风力发电机与串联补偿电容产生次同步振荡,如图3所示。2015年初,新疆哈密三塘湖电网风电场与火电机组发生振荡,如图4所示,其后又多次出现类似的振荡,而因为振荡还导致3台火电机组跳闸。在配电网侧,人们也发现APF与并联无功补偿电容器间会发生振荡。图5为某STATCOM装置在弱系统条件下出现振荡的波形

四象限变

图1 四象限变频器间的振荡

图2 风电场升压站母线电流幅值的PMU录波数据

图3 振荡发生时的母线电压及系统电流

图4 发电机组大轴的模态1振荡

图5 弱系统条件下STATCOM运行中的谐波放大现象

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?
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