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第 33 卷 　第 12 期 Vol . 33 　No . 12 2009 年 6 月 25 日 J une 25 , 2009 基于阻尼转矩分析法的储能系统抑制系统低频振荡 陈　中 , 杜文娟 , 王海风 , 高 　山 (东南大学电气工程学院 , 江苏省南京市 2 10096) ( ) 摘要 : 对储能系统提高系统低频振荡稳定的机理进行研究 。将阻尼转矩分析 D TA 方法扩展至包 含储能元件的复杂多机系统 ,研究了储能元件阻尼转矩的产生 、传递 、分配及影响模态阻尼的机理 , 在此基础上提出了基于 D TA 的储能系统安装定位 、附加稳定控制通道选择及稳定器参数配置的 整定方法 。计算结果和仿真表明 ,通过 D TA 方法能正确揭示储能系统抑制低频振荡的机理 , 同时 也验证了储能系统整定方法的可行性 。最后给出了该方法在实际大规模电网中应用的实例 。 关键词 : 低频振荡 ; 阻尼转矩法 ; 储能系统 ; 阻尼 中图分类号 : TM7 12 ; TM76 1 0 　引言 ( ) 电力系统中装设储能系统 ESS 是可再生能源 大规模利用的必备条件 。ESS 的相关应用研究在国 际上正在逐渐展开[ 13 ] 。ESS 可以对有功和无功同 时进行调节 ,从而增强电力系统小干扰稳定性 , 国内 外对此也开展了研究工作[47 ] 。文献 [ 47 ] 对各种 ESS 对系统稳定性的影响开展了研究 ,仿真和现场 图 1 　STATCOM/ BESS 的三相结构示意图 试验结果表明 ESS 能够向系统提供正阻尼 ,可以有 Fig. 1 　Structure of STATCOM/ BESS 效改善电力系统稳定性 。文献[ 5 ]对于 ESS 抑制电 力系统低频振荡的机理进行了初步探讨 ,但都没有 在系统稳态过程中 ,储能系统电容电压保持不 对 ESS 参数整定提出可行方法 。本文围绕机理和 变 ,为 Vdcref 。在系统暂态过程中 ,如果电容电压降 整定方法展开研究 。 ( ) 低 Vdc Vdcref , 电池对电容充电, 向系统注入有功 ( ) 基于经典控制理论的阻尼转矩分析 D TA 方 功率 ;如果电容电压过高 ,则电池从系统吸收有功功 法是建立在发电机转子运动所获得的阻尼转矩这一 率 ;两者相等 , 则电池与系统不发生有功功率的交 实际概念上 ,物理意义清晰 , 已实际应用于电力系统 换 ,此也为抑制低频振荡的物理解释 。 ( ) STA TCOM/ B ESS 含有有功功率控制器和无 稳定器 P SS 抑制振 荡机理 的探 索 。本文应用 D TA 方法研究储能装置抑制低频振荡的机理 ,在此 功功率控制器 。无功功率控制器控制电压幅值 ,有 基础上提出了基于 D TA 的 ESS 定位以及稳定器通 功功率控制器控制电压相角 ,在用于低频振荡抑制 道选择和参数配置的装置整定方法 。