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我国一次能源与用电负荷呈逆向分布,大容量远距离输电是实现全国范围能源优化配置的重要途径。为了提高远距离输电能力,交流串补输电技术已经被广泛应用,这导致我国电网的次同步谐振问题日益突出,危及发电机组与电力系统安全。如伊敏、绥中、上都、宝日希勒、盘南、锦界、托克托、神木、府谷以及阳城等众多大型火电厂,均存在较严重的次同步振荡威胁。次同步谐振建模的传统方法是建立所研究发电机组和串联补偿线路的详细电磁暂态模型,在串联补偿线路末端应用戴维南等值原理,将线路末端系统等值为阻抗后电压源模型。但是,这种模型并不能确保满足实际工程精度要求,其仿真结果精度具有随机性,对于不同系统结构仿真结果精度差别很大。针对这一问题,本文开展对实际系统次同步谐振建模方法的研究,主要内容如下: (1)提出了一种基于逐级扩展建模规模的实际系统次同步谐振建模方法。针对次同步谐振传统建模方法不能确保所建立模型的分析结果满足工程实际精度要求这一问题,理论上分析了系统等值前后其阻抗频率特性发生改变将会导致产生次同步谐振分析结果误差。总结了系统各节点等值产生次同步谐振分析结果误差的大小规律,并提出了一种基于逐级扩展建模区域的次同步谐振新建模方法。该方法在传统建模区域的基础上,依据误差节点的级别逐步扩展建模区域进行建模,以两次建模模型的模态阻尼收敛为判据,寻找合适的建模区域,保证了模型精度。最后,应用改编的IEEE10机组39节点系统模型,验证了该方法的有效性。 (2)提出了一种实际系统次同步谐振建模边界识别方法。由于上述次同步谐振建模方法需要经过多次扩展建模规模才能获得合适的建模边界,操作步骤较为复杂,建模效率不高。本部分分析了自然谐振频率以及其对应的驱动点阻抗对研究机组扭振阻尼的作用,揭示了自然谐振频率以及其对应的驱动点电阻主导研究机组的次同步谐振现象。定义了电力元件的次同步谐振频率灵敏度因子和驱动点阻抗灵敏度因子,提出一种实际系统次同步谐振建模边界识别方法。该方法依据各电力元件的两个灵敏度因子评估各元件参与次同步谐振作用的强弱,能够直接识别出系统次同步谐振建模边界,提高了建模效率。并在识别出建模边界的基础上,进一步拓展成一种新的次同步谐振建模方法。最后应用IEEE10机组39节点系统模型,验证了该方法的有效性。