SSR-DS装置抑制次同步谐振与TSR保护配合的数模仿真试验研究

为抑制次同步谐振(SSR)采取SSR-DS(利用发电机转速偏差控制TCR触发角度,从而改变系统阻尼)装置抑制+TSR(机组轴系扭振继电器)保护的双重措施,以防止在SSR-DS调节过程中发生TSR装置由于定值不合理而跳机,因此需要两者之间能够有一定的配合关系。为使该抑制、保护系统能够正确地投入运行并合理地发挥作用,有必要对两者的协调配合进行分析和研究。通过在RTDS系统建立模型,并连接两者的物理装置,对两者的动作行为及相互配合关系进行仿真试验验证,为现场投运提供依据。

混合串联补偿装置抑制次同步谐振的研究

分析了由静止同步串联补偿器(SSSC)与固定串联电容器(FSC)组成的混合串联补偿装置(HSC)的原理,研究了HSC安装位置和补偿容量配比对发电机电气阻尼特性的影响。结果表明,在不采用主动阻尼控制时,HSC自身能够缓解但不能从根本上解决次同步谐振(SSR)问题。提出了SSSC主动阻尼SSR的控制机理,即通过对SSSC的电压参考值(电抗参考值)进行次同步频率调制,控制其输出电压的幅值和相位使其在系统中产生大小和相位适当的模态互补频率电流,进而在发电机中产生对应模态的阻尼扭矩,实现主动阻尼SSR的目的。设计了主动阻尼控制器,提出了其参数整定方法。复转矩系数法和时域仿真法结果表明,采用主动阻尼控制后,HSC能够有效地抑制SSR。

次同步谐振抑制装置事故案例分析

锦界电厂首次将SVC应用于抑制次同步谐振,为了区别于一般的SVC,将其称为次同步谐振抑制装置,简称SSR-DS装置。经过一年的运行时间,不断的总结运行经验,通过几起事故案例证明SSR-DS装置的确有抑制次同步的作用,使理论得到了验证,并对这几起事故所产生的结果进行了分析。

电力系统次同步谐振抑制措施综述

在远距离大容量的输电线路中加入串补电容可以提高系统的输送能力,但是会出现次同步谐振问题,危及发电机组轴系安全和电力系统的稳定。阐述了次同步谐振问题产生的机理及现有的抑制措施。并对工程实际中常用的几种抑制措施的原理、功能及经济性进行了分析和比较,指出了各种措施的优缺点。最后根据经济技术比较的结果,给出了具有较好应用前景的抑制方案。

串补装置次同步谐振特性分析

通过在PSCAD中建立IEEE First Benchmark进行仿真,分析了FSC和TCSC的SSR特性。针对两者不同的特性,建立TCSC次频阻抗特性分析模型,重点分析TM4不稳模式,详细解释了TCSC抑制SSR的原因。基于TCSC的阻抗特性可以抑制SSR,进行了FSC+ TCSC的仿真实验,发现选择合适的参数可以使FSC+ TCSC的串补装置抑制SSR。

TCSC与SVC在抑制电力系统次同步谐振中应用比较

针对串补输电引起的电力系统次同步谐振SSR(振荡SSO),基于IEEE次同步谐振第一标准测试系统,采用测试信号法和时域仿真法,全面深入地比较了TCSC与SVC在抑制系统SSR(SSO)中的作用和效果。研究发现:TCSC与SVC均能有效地抑制次同步谐振,但由于两者分属串、并联设备,故又有各自的特点。投入相同容量时,TCSC较SVC抑制效果更优,提升电气阻尼能力更强。在相同抑制效果下所需TCSC容量要少于SVC,但投资偏高。两者注入电网谐波均为奇次谐波,且以3、5、7次为主。后期运行维护自动化程度较高,应根据装置的不同薄弱环节进行针对性的维护。

加装感应电机阻尼器的组合式次同步谐振抑制方案

附加励磁阻尼控制器(SEDC)作为一种造价较低的电力系统次同步谐振(SSR)抑制装置,已经应用于多个电力系统的实际工程。但是研究和实验表明,当系统受到大的扰动时,SEDC可能无法彻底抑制SSR的发生。为了弥补SEDC在暂态故障时阻尼不足的缺点,提出了一种组合式SSR抑制方案。通过SEDC的反馈控制持续地提供阻尼,抑制稳态和小扰动时SSR的发生;在系统受到大扰动后,通过在发电机轴系一端加装感应电机阻尼器(IMDU)来抑制故障时的暂态力矩放大。基于IEEE次同步谐振第一标准测试系统的仿真分析表明,所提出的组合式次同步谐振抑制方案能较好地防范电力系统在稳态和暂态产生SSR的风险。

抑制次同步谐振措施和方法的分析研究

分析了电网发生次同步谐振的机理及其对发电机的危害影响,介绍了各种抑制次同步谐振的方法,对其特点进行了比较。着重分析研究了阻塞滤波器的参数设计,对输电系统在大干扰故障情况下阻塞滤波器对次同步谐振的抑制效果进行了数字仿真分析。

采用SEDC+TSR方案抑制次同步谐振的试验及效果分析

针对上都电厂串补送出工程采用SEDC+TSR方案解决次同步谐振问题,研究了采用不同的串补度与次同步谐振的关系,对SEDC+TSR方案关键技术难题进行了技术攻关,通过现场试验及效果分析,验证了SEDC+TSR方案可以很好地抑制大电厂向电网送电时产生的次同步谐振,该项技术已通过国家鉴定,处于国际领先水平。

基于VSC的双馈风电场群宽频带次同步谐振抑制作用分析与实验

双馈风电场的次同步谐振频率具有宽频时变特性,为其抑制带来了难题。对此,基于并联型电压源换流器(VSC)技术,设计了双馈风电场群宽频带次同步谐振的抑制装置,并将其安装于风电场群的汇集线上,将抑制装置等效为受控源,给出了分析该装置抑制双馈风电场次同步谐振作用的等值电路的一般形式和简化形式,通过次同步电流的响应方程揭示了其抑制次同步谐振的作用。该装置测取汇集线的次同步电流作为馈入信号,采用宽频滤波器并进行相位补偿的方案提取振荡模态,调整其幅值和相位后,向系统中注入次同步阻尼电流,通过增强系统阻尼实现抑制。不同工况下的数字-物理闭环仿真实验结果表明,通过参数优化设计,该装置能快速、准确地动态检测出宽频带次同步谐振信号并实现有效的抑制,可集中解决大型风电场群的时变次同步谐振。

储能逆变器并网次同步谐振机理分析与抑制方法

主感性网络下逆变器并网极易出现振荡问题。文中首先推导出了计及跨时间尺度交互作用的改进电磁模型,揭示了输出阻抗与线路阻抗的相互作用导致系统的功率环特性发生改变,甚至引发次同步谐振。基于此,提出了输出功率比例微分反馈策略,比例反馈利用系统高频衰减特性降低谐振增益,微分反馈削减谐振峰值,增益补偿用以维持系统带宽,并给出了各反馈系数的具体设计方法。输出功率比例微分反馈策略可在保持系统低频特性的同时,有效抑制次同步谐振,提高系统稳定性。最后,通过实验验证了改进电磁模型的正确性和输出功率比例微分反馈策略的有效性。

抑制双馈风电场次同步谐振的STATCOM研究

针对双馈风电场经串补送出系统的次同步谐振(subsynchronous resonance,SSR),提出静止同步补偿器(static synchronouscompensator,STATCOM)附加控制策略抑制的方法。分析了STATCOM实现并联等效电阻抑制SSR的机理,并提出了抑制SSR的附加控制策略。设计了提取系统电压次同步分量低通滤波器和相位超前滤波器,并通过实时相位补偿查找表以及增益环节得到了抑制SSR的调制指令。通过STATCOM控制器硬件在环的RTDS(realtimedigital simulator)仿真验证了控制策略。该策略在我国华北某双馈机组为主的大型风电经串补送出系统的STATCOM上实施后,大量现场录波数据验证了该策略的有效性。

基于附加比例谐振控制的风机次同步振荡抑制方法

针对风电机组接入串联电容补偿系统及弱交流系统所引发的次同步振荡问题,提出在风机控制器内附加比例谐振控制的振荡抑制方法。给出控制器的基本原理及分析模型;考虑不同风机类型及抑制方式,提出控制器的结构及参数设计原则;基于特征值法和时域仿真法,分析控制器的振荡抑制效果;考虑附加控制设备的容量限制及电网实际运行条件变化,分析该控制器的工程适应性。

一种机网次同步谐振抑制措施及控制策略

超高压远距离输电线路和大容量发电机组投入运行后,为提高电力系统稳定性和输电能力而采取的线路串联电容补偿措施,会引起电力系统次同步谐振。介绍一种用于抑制发电机次同步振荡的抑制措施和控制策略,通过变压器并联接到发电机出口的母线上或发电机升压变压器高压侧,获取包含发电机全部扭振模态的转速偏差信号,获得较好抑制效果。

双馈风机?串补输电系统次同步谐振的附加阻尼控制

双馈风机-串补输电系统存在次同步谐振的风险。为解决该问题,首先通过对风电串补输电系统建模,推导了风电串补输电系统的传递函数。然后通过对传递函数的分析,提出了附加阻尼控制方法。附加阻尼控制信号跟踪次同步电流的变化,修正相应输出电压,使得在次同步频率下变流器呈现正电阻,从而有效抑制谐振发生。采用次同步电流附加阻尼控制避免了基于多重旋转坐标系分频同步方法。该策略不影响原有控制器特性,且同步频率下的阻尼可调,因此可以有效抑制次同步谐振。通过算例仿真分析证明了所提出附加阻尼控制的合理性和正确性,该方法具有计算简单、便于实现等优点。

FACTS在抑制次同步振荡中的应用

电力系统次同步谐振是一种由串联电容补偿引起的必须加以抑制的恶性事故.FACTS是一种新型的抑制SSR的重要手段.介绍了引起次同步谐振的基本机理,然后根据现阶段FACTS在抑制次同步振荡中的研究现状,提出了FACTS在抑制次同步振荡中的主动抑制和自然抑制两种方法.

大型火电厂串补输电系统次同步谐振解决方案的研究与应用

本文简要介绍了锦界电厂概况及其存在的次同步谐振问题,针对电厂比较严重的次同步谐振风险提出了SSR-DS作为SSR问题的解决方案,通过特征根计算和时域仿真计算表明SSR-DS抑制SSR的效果明显,并给出了SSR-DS的系统配置方案,工程实践证明解决方案达到了预期效果,属国内首创,具有广阔的应用前景。

TCSC抑制风电场次同步振荡的NSGA-Ⅱ参数优化方法

风电场出口常装设无功补偿装置来稳定其电压。研究了可控串联补偿装置(TCSC)抑制双馈风电场次同步振荡的机理,提出了基于NSGA-Ⅱ的多目标TCSC参数优化方法。从串联谐振的角度分析了TCSC对风电场次同步振荡的抑制机理;给出了基于NSGA-Ⅱ算法的TCSC参数优化流程;最后基于PSCAD/EMTDC平台,对比分析了TCSC在参数优化前后对风电场次同步振荡的抑制效果,讨论了系统运行方式、参数变化下TCSC抑制次同步振荡的适应性。

SSR-DS装置负序电流及影响分析

介绍了次同步谐振抑制装置(SSR-DS)在神华陕西国华锦界能源公司的成功运行,论述了SSR-DS TCR三相对称触发下负序电流、装置负序电流分析等问题和解决措施。

大规模风电外送中的次同步振荡问题

目前,中国正在建设7个千万kW级风电基地,大规模风电外送成为必然.串补交流输电和高压直流输电作为风电外送的2种重要方式可能会诱发次同步振荡问题.分析鼠笼异步型、双馈感应型和永磁同步型风电机组的结构特点,论述次同步谐振、装置引起的次同步振荡以及风电机组控制器引起的次同步振荡,并分析总结不同类型风电机组可能发生的次同步振荡类型.最后,指出亟待研究解决的问题.