直流频率限制器对云南电网频率特性的影响及调频策略研究

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1、工程硕士学位论文直流频率限制器对云南电网频率特性的影响及调频策略研究作者姓名高琴学科专业电气工程校内指导教师朱林副教授校外指导老师陈亦平教授级高工所在学院电力学院论文提交日期2018年3月EffectsofFrequencyLimitControlleronFrequencyCharacteristicofYunnanpowersystemADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：GaoQinSupervisor：A/Prof.ZhuLinProf.Che

2、nYipingSouthChinaUniversityofTechnologyGuangzhou,China分类号：TM743学校代号：10561学号：201521012316华南理工大学硕士学位论文直流频率限制器对云南电网频率特性的影响及调频策略研究作者姓名：高琴指导教师姓名、职称：朱林副教授、陈亦平教授级高工申请学位级别：工程硕士工程领域名称：电气工程论文形式：□产品研发□工程设计应用研究□工程/项目管理□调研报告研究方向：电力系统稳定与控制论文提交日期：年月日论文答辩日期：年月日学位授予单位：华南理工大学学位

3、授予日期：年月日答辩委员会成员：主席：蔡泽祥委员：杨苹刘文泽欧阳森刘强摘要异步联网运行方式下，云南电网同步转动惯量变小，本地负荷阻尼水平降低，在经多回直流大规模功率送出的情景下，系统频率问题日益突出。为了增强主网对云南电网的频率辅助调节作用，要求在各直流系统中启用直流频率限制器(FrequencyLimitController，FLC)功能。FLC功能的投入会使云南电网的频率特性与传统交直流互联系统产生显著差异，因而值得重点关注并展开专题研究。本文首先从异步联网前后云南电网自身频率特性变化入手，系统梳理了电网频率特性

4、变化与一、二次调频手段间的关系。聚焦在FLC的作用与影响，不仅分析了FLC投入引起的频率控制结构调整，提出了计及FLC后系统调频手段的多时间尺度配合关系；而且，还建立了包含一次调频与FLC特性的频率分析模型，全面解释了FLC“大死区+无差调节+功率复归”控制逻辑及动作特性。其次，针对云南电网展开了FLC对电网频率特性的影响分析，全面把握了其中的关键性特征，并以此为基础分析了其对云南电网频率响应特性β的影响，讨论其对AGC频率偏差系数设置的影响。全新解答了在FLC参与调频后系统扰动功率的分配过程，并首次揭示了FLC与一

5、次调频之间的相互作用，为云南电网的调频策略优化指明了方向。最后，结合云南电网实际情况，提出了考虑暂态频率偏移限值、暂态稳定频率要求、故障扰动恢复时间等三项指标的云南电网频率控制标准。基于模型搭建、平台仿真与机理分析等方面的研究工作，分别对FLC、一次调频、二次调频进行参数和控制策略的优化。相关的仿真结果与实际应用情况表明，所提出的优化策略取得了良好的效果。本文所做工作对于提升异步运行方式下的云南电网频率稳定性具有重大的实用价值与现实意义。关键词：异步联网；直流频率限制器；频率特性；一次调频；自动发电控制；调频策略IA

6、bstractYunnanpowergridhasbeenoperatinginanasynchronousmode.Inthissituationthewholeinertiaofthegridbecomessmallerandthelocalloaddampingdecreases.Atthesametime,largeamountsofpowerhavebeentransmittedbyHVDC.Alloffactorshaveanessentialimpactontheissueofsystemfrequen

7、cy.ToenhancethefrequencyancillaryadjustmentfromthemainnetworktotheYunnanpowergrid,aFrequencyLimitController(FLC)functionisenabledineachHVDCsystem.However,thiscontrollermakeshugechangesinfrequencycharacteristicsofYunnanpowergridcomparedwiththoseinsynchronousoper

8、ationmode.FLChasgainedenoughattentions,anditisworthstudyingcarefully.ThepaperfirstlycomparesthefrequencycharacteristicsofYunnanpowergridbeforeandafterasynchronousoperation,a