電力系統(tǒng)次同步振蕩的研究與抑制.pdf

1、隨著經濟的快速發(fā)展，用電需求進一步增加，解決這一問題的經濟措施是提高原來高壓輸電線路的輸送容量，串聯(lián)補償技術可以在提高系統(tǒng)穩(wěn)定性的基礎上，大幅度增加線路的輸電能力。但在含有串聯(lián)補償?shù)妮旊娤到y(tǒng)中，汽輪發(fā)電機軸系受到擾動，就有可能機網(wǎng)耦合進而彼此互激，引起次同步諧振(subsynchronousresonance，SSR)。采用全控器件和高速變流裝置的靜止同步補償器STATCOM作為新型的FACTS裝置可有效抑制次同步振蕩。
　　

2、本文首先研究次同步振蕩的理論，分析汽輪發(fā)電機軸系模型，詳細推導發(fā)電機轉子受到機械擾動后，定子側電流的變化產生的電磁力矩對轉子側機械擾動的電氣阻尼作用，得出計算電氣阻尼轉矩系數(shù)的公式。證明定子側電氣諧振頻率的電流引起轉子側次同步頻率的電磁力矩經過一系列機電相互作用對系統(tǒng)振蕩表現(xiàn)出來的阻尼，并對定子側電氣諧振頻率的電流引起轉子側超同步頻率的電磁力矩經過一系列機電相互作用對系統(tǒng)振蕩表現(xiàn)出來的阻尼做了深入研究。定性分析了次同步頻率與超同步頻率的

3、機械振蕩之間的影響，最后采用測試信號法對上述結論進行驗證。
　　 然后研究次同步振蕩的抑制，設計次同步阻尼控制器(SSDC)動態(tài)產生補償電流參考值，采用STATCOM實時跟蹤補償電流達到抑制次同步振蕩的目的。詳細介紹次同步阻尼控制器的設計過程和STATCOM的控制系統(tǒng)設計。重點研究不同濾波器設計的次同步阻尼控制器的阻尼特性，研究發(fā)現(xiàn)不同的濾波器對次同步阻尼控制器的抑制效果有影響。本文根據(jù)不同的濾波器設計了三種次同步阻尼控制器，其

4、中，提出一種新的控制器設計方法，利用該方法設計了窄帶通次同步阻尼控制器。將窄帶通次同步阻尼控制器與分模態(tài)次同步阻尼控制器組合設計了一個新的次同步阻尼控制器，它可以將所有頻段上的電氣阻尼提升為正值。新設計的控制器具有較強的適應性，當發(fā)電機的參數(shù)不準確時，不影響抑制效果。在IEEE第一測試模型上分析了投入三種不同次同步阻尼控制器時系統(tǒng)的電氣阻尼特性，仿真驗證了三種次同步阻尼控制器抑制次同步振蕩的有效性，也對比了不同阻尼控制器提供不同電氣阻尼