發(fā)電機組次同步振蕩的statcom+sedc聯(lián)合抑制方法
【專利摘要】本發(fā)明提出了一種發(fā)電機組次同步振蕩的STATCOM+SEDC聯(lián)合抑制方法。從SEDC與STATCOM抑制原理上分析了兩者協(xié)調(diào)抑制次同步振蕩的作用，通過對兩種抑制措施電氣阻尼的推導證明兩者之間在抑制效果上相互獨立性，最后通過在典型系統(tǒng)中的仿真計算驗證了STATCOM+SEDC的聯(lián)合抑制方法的有效性。SEDC能夠?qū)崿F(xiàn)與STATCOM的聯(lián)合工作、協(xié)調(diào)抑制，SEDC投資小、占地少、維護方便，SEDC相比較于STATCOM具有明顯的經(jīng)濟優(yōu)勢，因此采用STATCOM+SEDC的聯(lián)合抑制方案具有十分顯著的優(yōu)點。
【專利說明】發(fā)電機組次同步振蕩的STATCOM+SEDC聯(lián)合抑制方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)次同步振蕩的抑制方法，具體是一種針對發(fā)電機組次同步振 蕩的STATCOM+SEDC聯(lián)合抑制方法。
【背景技術】
[0002] 國內(nèi)外對次同步振蕩問題的研究表明，次同步振蕩的發(fā)生是由于電力系統(tǒng)中電氣 子系統(tǒng)與機械子系統(tǒng)之間發(fā)生了密切耦合，可采取某些方法來破壞兩者間的耦合或者增 加系統(tǒng)本身的阻尼來防止或抑制次同步振蕩。目前有多種措施可以對汽輪發(fā)電機組次同 步振蕩進行抑制。這些抑制措施可以分為電廠側(cè)措施和電網(wǎng)側(cè)措施。電廠側(cè)抑制措施主 要指在發(fā)電廠側(cè)采取的抑制措施，目前主要是勵磁側(cè)加裝附加 SEDC(勵磁阻尼控制器）、 STATC0M(靜止同步補償器）等。電網(wǎng)側(cè)次同步抑制措施主要是附加次同步振蕩阻尼控制器 SSDC。
[0003] SEDC是一種發(fā)展較為成熟的廠側(cè)措施，可作為二次設備安裝于機組勵磁側(cè)，能夠 對大部分SS0 (次同步振蕩）進行有效抑制，從而對機組提供保護。SEDC安裝于勵磁上，導 致其容量必然會受到勵磁容量的限制。實際工程表明，在某些機組弱阻尼的特殊工況下，由 于容量受限，SEDC不能對機組提供足夠的保護。
[0004] STATC0M是基于新型電力電子設備發(fā)展而來的一種新型廠側(cè)抑制措施，可作為 一次設備安裝于廠側(cè)。一方面，STATC0M不會受到容量的限制，對SS0有著較強的抑制能 力；另一方面，STATC0M的輸出電流會受到系統(tǒng)的分流，與接入系統(tǒng)的等效阻抗相關，同時 STATC0M作為一次設備，造價昂貴。
[0005] 因此本發(fā)明綜合各種抑制措施的特點，提出了廠側(cè)SEDC+STATC0M的聯(lián)合抑制方 案。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006] 本發(fā)明的目的是提供一種用于發(fā)電機組次同步振蕩抑制的STATCOM+SEDC聯(lián)合抑 制方法，所述聯(lián)合抑制措施從SEDC與STATC0M抑制原理上分析了兩者協(xié)調(diào)抑制次同步振蕩 的作用。所述聯(lián)合抑制措施通過分析廠側(cè)SEDC與STATC0M電氣阻尼之間的關系，及網(wǎng)側(cè) SSDC電氣阻尼之間的關系，證明廠側(cè)抑制措施SEDC與STATC0M不會相互影響，與網(wǎng)側(cè)SSDC 也不會相互影響。所述聯(lián)合抑制措施考慮機組軸系疲勞累計閾值，結合勵磁繞組容量限制， 針對某一模態(tài)確定SEDC控制器增益。所述聯(lián)合抑制措施能夠針對典型工況，考慮機組軸系 疲勞累計閾值及實際運行時軸系出現(xiàn)的模態(tài)幅值，確定聯(lián)合抑制措施中STATC0M的容量。 所述聯(lián)合抑制措施充分發(fā)揮SEDC作為二次設備，投資小、占地少、維護方便的特點，節(jié)約造 價。所述聯(lián)合抑制措施通過仿真驗證，在各種工況下均能夠保護機組軸系不受次同步振蕩 的損害。所述聯(lián)合抑制措施在一臺設備退出運行時，仍能為機組提供良好的保護。
[0007] 本發(fā)明一種發(fā)電機組次同步振蕩的STATCOM+SEDC聯(lián)合抑制方法，包括以下步驟：
[0008] S1.計算機組SEDC的增益，公式如下：
[0009]
【權利要求】
1. 一種發(fā)電機組次同步振蕩的STATCOM+SEDC聯(lián)合抑制方法，包括以下步驟：
51. 計算機組SEDC的增益，公式如下：
其中mZm為勵磁系統(tǒng)輸出限幅值，〃/_,"為勵磁系統(tǒng)的正常輸出電壓，Ai為軸系某一模態(tài) 的疲勞累計門檻值，A為該模態(tài)的頻率，Ki為該模態(tài)頻率對應的濾波器增益，Kmajrf為該模態(tài) 下SEDC控制器增益所允許的待求最大值；
52. 計算機組STATC0M容量，公式如下： ^statcom - -JSAs 其中Us為STATC0M的相電壓幅值，Is為STATC0M的輸出相電流幅值，STATC0M的輸出 電流是各模態(tài)電流的疊加： Is =f(I1,I2,…In) I1,I2，…In為對應于各模態(tài)的STATC0M輸出電流， 各模態(tài)電流與模態(tài)初始幅值，軸系模態(tài)閾值及控制器增益相關： Ii =f(AillAi2,Ki) Ail為無抑制措施時，軸系受到擾動時|吳態(tài)i的幅值，Ai2為施加抑制措施后，|吳態(tài)i所 要求的目標值，Ki為模態(tài)i對應控制器增益，Ki取各種工況下模態(tài)i控制器增益最大值， STATC0M的容量為各種工況下STATC0M所需容量最大值及工程裕度值之和 Γκ,·=Klimx ·'
53. 在廠側(cè)采取STATCOM+SEDC抑制措施，使模態(tài)一和模態(tài)二的振蕩幅值（Αη、Α22)抑制 到〇. 04,確定模態(tài)一和模態(tài)二的增益。
2. 根據(jù)權利要求1所述的一種發(fā)電機組次同步振蕩的STATCOM+SEDC聯(lián)合抑制方法，其 特征在于，采用STATC0M和SEDC各兩臺聯(lián)合抑制。
3. 根據(jù)權利要求1所述的一種發(fā)電機組次同步振蕩的STATCOM+SEDC聯(lián)合抑制方法，其 特征在于，在系統(tǒng)側(cè)施加持續(xù)小擾動，控制無抑制措施時的模態(tài)一激發(fā)幅值為0. 24、模態(tài)二 激發(fā)幅值為〇. 08的情況下，在廠側(cè)采取STATCOM+SEDC抑制措施，使模態(tài)一和模態(tài)二的振蕩 幅值抑制到疲勞累計門檻值，計算得到STATC0M的容量。
【文檔編號】H02P9/00GK104269868SQ201410508385
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年9月28日 優(yōu)先權日:2014年9月28日
【發(fā)明者】肖仕武, 畢天姝, 張鵬, 毛雨亭, 李景一 申請人:華北電力大學