次同步諧振分析及控制策略研究.pdf

1、由于能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的現(xiàn)實需求和我國能源“西產(chǎn)東用”的實際情況，必須發(fā)展“西電東送”和大電網(wǎng)互聯(lián)系統(tǒng)。串補裝置在遠距離和大容量傳輸線路中的應用，有效的減少了線路的等效電抗便一定程度提高了電力系統(tǒng)的靜穩(wěn)極限和潮流傳輸能力。但伴隨串聯(lián)補償設備的應用而引起的次同步諧振（Sub-synchronous Resonance；SSR）問題也日益凸顯，尤其是其對發(fā)電機組的軸系損傷而大大的降低電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，并對發(fā)電機組存在潛在危機?？梢娂氈碌难芯看瓮?/p>

2、諧振的相關(guān)機理、分析測試方法、相關(guān)的阻尼控制措施以及工程應用實例，對于維持系統(tǒng)穩(wěn)定以及抑制次同步諧振具有極高的應用價值。基于如此發(fā)展前景，本文對次同步問題進行分析，分類測試方法、提出抑制策略并結(jié)合工程進行研究。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴分析了測試信號法相關(guān)原理及該法的實現(xiàn)方案。首先分析電力系統(tǒng)的電氣阻尼和機械阻尼的計算方法，進而分析其與系統(tǒng)次同步諧振的關(guān)系，利用此關(guān)聯(lián)判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性；其次基于測試模型驗證測試信號方法的有效性，即

3、將該法的分析結(jié)果與時域仿真結(jié)果對比分析；最后基于無窮大系統(tǒng)的標準模型進行運行工況的分析驗證，給出了一套適用于電力系統(tǒng)的次同步諧振分析的測試信號法應用方案。⑵提出了使用統(tǒng)一潮流控制器（UPFC）來解決系統(tǒng)的次同步諧振問題，并提出適用于工程的阻尼控制器設計方法?；赨PFC的運行原理，通過對UPFC的主要控制措施附加阻尼控制，來達到抑制次同步諧振目的來設計阻尼控制器。通過數(shù)學仿真模型和仿真結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，僅通過統(tǒng)一潮流控制器和固定的電容串聯(lián)補

4、償并無法保證系統(tǒng)整體阻尼為正，則系統(tǒng)存在發(fā)生次同步諧振的風險。在此類分析的基礎上對于主要控制附加UPFC阻尼控制，此時可提高系統(tǒng)阻尼，進而基于此設計阻尼控制器、結(jié)合算法給出參數(shù)的確定方案，最終結(jié)合模型加以驗證分析。⑶研究了工程上利用其現(xiàn)場數(shù)據(jù)進行分析、裝備相關(guān)阻尼控制器來提高系統(tǒng)阻尼，最終解決次同步諧振的問題。分析南京實際工程的運行環(huán)境及次同步諧振風險的現(xiàn)狀，裝備含UPFC的阻尼控制后，結(jié)合試驗數(shù)據(jù)分析其對SSR的抑制效果。首先從硬件設