勵磁方式對大型廠礦局部電網(wǎng)運行的影響

2萬字 51頁 原創(chuàng)作品，已通過查重系統(tǒng)

摘 要
勵磁系統(tǒng)是同步發(fā)電機的重要組成部分，勵磁系統(tǒng)的特性對電力系統(tǒng)及同步發(fā)電機的運行性能有著十分重要的影響。電力系統(tǒng)中存在許多局部電網(wǎng)，像大型廠礦此類的局部電網(wǎng)，企業(yè)內部有自備電廠與變壓器，企業(yè)負荷由自備電廠和外部系統(tǒng)共同供電。系統(tǒng)內部故障和特殊電力負荷沖擊都能導致局部電網(wǎng)振蕩。特殊負荷作為一種典型的廠礦企業(yè)負荷，因其容量大且功率隨自身生產特性而變化，易對局部電網(wǎng)安全穩(wěn)定性產生不良影響，對大型廠礦局部電網(wǎng)的研究離不開特殊負荷的沖擊。因此，建議一種新的特殊負荷模型對問題的研究起著重要作用。本文提出了一種新的特殊負荷模型，兼顧特殊負荷的電氣特性和沖擊功率，是一種綜合負荷模型。特殊負荷在生產過程中具有負荷水平突變的特點，此模型不僅能對此特性進行描述，也能表現(xiàn)電網(wǎng)頻率和電網(wǎng)電壓對負荷水平的影響。
計算機仿真平臺為電網(wǎng)的仿真分析提供了條件。然而，目前存在的仿真軟件并不適用于特殊負荷模型，因此需要將新模型進行接入。本文中，時變電流注入法的特殊負荷建模仿真方法被提出。本文運用電力系統(tǒng)綜合穩(wěn)定程序(PSASP)的用戶程序接口功能，在用戶自定義程序中建立特殊負荷模型，描述特殊負荷的特性時采用注入電流的方式，基于用戶程序接口功能進行電網(wǎng)仿真計算。該仿真方法在經過研究之后被發(fā)現(xiàn)是準確有效的。
勵磁方式的不同會對大型廠礦的電網(wǎng)運行產生影響。與此同時，含有特殊負荷的大型廠礦局部電網(wǎng)振蕩問題也時有發(fā)生。本文針對某鋼鐵企業(yè)存在的實際振蕩問題，以PSASP為仿真平臺，研究了勵磁方式及其他因素對局部電網(wǎng)振蕩問題的影響。仿真分析認為，發(fā)電機組選用恒功率因數(shù)勵磁方式時，容易引發(fā)振蕩；沖擊幅度、沖擊負荷的位置及企業(yè)內部發(fā)電機組勵磁方式對局部電網(wǎng)穩(wěn)定性影響顯著。負荷沖擊越大，越易引發(fā)振蕩；沖擊負荷與發(fā)電機組電氣距離越近，越易引發(fā)振蕩；根據(jù)仿真分析結果，建議廠礦企業(yè)局部電網(wǎng)內部發(fā)電機組選用恒電壓勵磁方式；加強局部電網(wǎng)與大電網(wǎng)的電氣聯(lián)系；合理布局企業(yè)內部的沖擊負荷，減少對企業(yè)內部發(fā)電機組的沖擊性。

關鍵詞:勵磁系統(tǒng)；勵磁方式；沖擊負荷；模型；電流注入法；振蕩分析