常规直流引发次同步振荡的机理及抑制措施分析的开题报告.docx

常规直流引发次同步振荡的机理及抑制措施分析的开题报告
引言：
由于电力系统的大规模和复杂性，现代电力系统运行状态往往处于不稳定状态，可能会出现各种各样的故障及问题。其中，直流系统因其特有的灵敏性和高效性，被广泛应用于电力输送和电力控制领域。直流输电系统在高电压、大容量电力传输领域内发挥着关键作用。然而，直流系统目前遇到并且正在积极探究和研究的问题是，由于某些原因，当直流系统的电压极性发生变化时，会引起次同步振荡，并且这种振荡可能会加剧，最终导致系统崩溃。因此，探究直流系统次同步振荡的机制及控制措施显得尤为重要。
本文旨在探究直流系统次同步振荡的产生机理，分析其可能的抑制措施，并提出一种应对直流系统次同步振荡的方法。
一、直流系统次同步振荡的机理
在直流系统中，由于各种因素（例如电压突然变化等）的影响，电压的极性可能发生变化，并且这种电压的变化可能会引发直流系统的次同步振荡。次同步振荡主要是由于负载变化、电感电容不平衡以及相邻不对称折流变流瞬间非对称性所产生的相邻两个换流台的阻抗发生变化，引发系统共振而发生的发生的一种毛病。次同步振荡产生的机理主要有以下几个方面：
（1）传输线模型影响：整个直流输电系统可以视为由两端电压源、直流线、和换流变流两个端口等组成的传输线模型。当直流系统中有电压极性变化的时候，收发端的电压波形发生了相位变化。在传输线模型的影响下，电压模式变化会影响直流线电压的相位，我们发现这个相位变化模式会因为直流线的长度、传输速度、电气和机械参数等因素的区别而发生改变，因而引发直流系统次同步振荡。
（2）电感电容不平衡：在直流系统传输线模型中，换流变流两个端口之间的电容电感不相等，会产生一个工频（50或60Hz）震荡现象，当这个频率与功率电路的答应频率相等时，就发生了次同步振荡。
（3）电路参数错误引起固有模式：直流输送系统中，高压电源、直流线、机组、换流变流站等各个部分包含了很多的元件和连接的线路。这些元件之间的耦合会引起振荡，有时甚至是混沌振荡，这是由于组成系统的元件和连接的不恰当所引起的。
（4）负载而非电压引起的振荡：直流输送系统中的电流可以是直接控制或间接控制的。但是直接控制下的负载会带来固有模态振荡，这种振荡不是由于电压变化导致的，而是由于负载的固有阻抗变化导致的。
二、直流系统次同步振荡的抑制措施
直流系统次同步振荡的产生对于电网而言是很危险的。通过一定的抑制措施，直流系统次同步振荡可以得到有效的控制。目前直流系统次同步振荡的抑制措施主要包括：
（1）增加电感值或并联容量：当次同步振荡是由于电容电感不匹配造成的时，可以通过增加电感值或并联容量来抑制次同步振荡。
（2）采用高频滤波器：高频滤波器是直流系统稳定运行的重要元件，采用高频滤波器可以有效地抑制直流系统的次同步振荡。
（3）调整场励磁控制：电流控制器和电压控制器可以互相作用，采用场励磁控制可以有效抑制直流系统次同步振荡。
（4）改变直流支路变量：改变直流支路的变量也可以有效地抑制直流系统的次同步振荡。
三、一种新的直流系统次同步振荡控制方法
当前的直流系统次同步振荡抑制措施已经被广泛应用于实际电网中，已经收到了良好的效果。但是，这些抑制措施仍然存在一些问题。例如，高频滤波器增加了系统的复杂性，增加了系统成本，增加了能耗；改变直流支路变量和增加电感值或并联容量都会产生不同程度的对系统的影响。因此，需要寻找一种新的直流系统次同步振荡控制方法。在这里，提出一种新的直流系统次同步振荡控制方法，该方法的基本思想是利用现代控制理论，对直流系统进行模糊控制，有效控制直流系统的次同步振荡。其具体步骤如下：
（1）获取直流系统时域响应：通过实时监测直流系统的运行状态，获取直流系统的电流和电压等时域响应数据，并进行分析和处理。
（2）建立直流系统模糊控制模型：基于获取的直流系统时域响应数据，建立直流系统的模糊控制模型。
（3）模糊控制器设计：设计直流系统的模糊控制器。
（4）控制效果分析：通过仿真和实验验证，分析直流系统次同步振荡控制效果。
四、总结
本文对直流系统次同步振荡的产生机理及抑制措施进行了探究，并介绍了一种基于模糊控制理论的直流系统次同步振荡控制方法。通过对直流系统的控制，能够有效地抑制直流系统的次同步振荡，并为实际电力系统的安全稳定运行提供了有力的保障。