可控串补晶闸管阀触发控制的电容电压增量控制算法

根据TCSC的数学模型,研究了电容电压增量的特点和性质,提出了电容电压计量控制的触发算法。该算法中控制量计算所用参数均取自TCSC装置本身固定参数和运行参数的实测值,与TCSC安装位置和电力系统的运行方式无关。采用该算法的TCSC在实现阻抗控制的同时,可以对次同步分量快速调制,实现抑制SSR作用。     

数模混合式实时仿真装置中含多质量块轴系的发电机模型及其在工程研究中的应用

介绍了数模混合式实时仿真装置中多质量块轴系发电机模型的构成及其在伊冯可控串补工程中的应用。为了抑制或消除次同步谐振 (SSR) ,中国电科院 TCSC课题组提出了一种新的微调控制方法——电压增量控制 ,其基本原理是在SSR条件下保持电容电压增量水平接近稳态波形 ,使大部分SSR电流仅能通过晶闸管控制的电感支路。此时 ,串联电容补偿装置 (TCSC)呈电感特性 ,因此抑制次同步谐振是该方法的固有特性。通过接入 TCSC物理模拟控制器所进行的试验研究 ,验证了该方法在理论上是正确的 ,应用此策略的TCSC控制器可以有效地抑制或消除次同步谐振。     

抑制次同步谐振的TCSC主动阻尼控制

采用同步电压反转(synchronous voltage reversal,SVR)触发控制的可控串联补偿电容(thristor controlled series compensator,TCSC)本身不会诱发系统的次同步谐振(sub- synchronous resonance SSR),而且因为其在次同步频率范围内固有的感性阻抗特性,一直以来工程中都把TCSC作为一种缓解SSR的有效措施。虽然采用SVR触发的TCSC可缓解系统SSR的压力,但其本身却无法主动抑制SSR,该文提出一种TCSC的附加控制--主动阻尼控制,通过调节TCSC的触发,可使系统在危险振荡模式下向机组提供正值的电气阻尼,从而更好地抑制SSR。时域及频域的仿真也验证了该主动阻尼控制的有效性。     

以电容电压过零点为同步信号的可控串补装置触发脉冲特性的分析

在以电容电压为同步信号的可控串联补偿装置(TCSC)中,由于存在电容器、电抗器等储能元件,因此在通过改变晶闸管触发角调整TCSC的运行工况时,电容电压过零点不能由原稳定运行状态立即达到新的稳定运行状态,这势必会影响TCSC的阻抗调节特性.文中给出了这种TCSC装置在计及电抗器电阻时的电容电压表达式,研究了TCSC运行在感性区、晶闸管触发角跃变时电容电压过零点的变化规律,并对TCSC在暂态、稳态过程中的电容电压过零点的振荡特性进行了深入分析.     

晶闸管同步移相触发的可控串联补偿实验装置

叙述了利用 TCA785同步移相触发器 ,设计和研制了可控串联补偿 ( TCSC)装置动模试验样机 ,其触发器与基于电容电压同步的触发方式 ,实现了反向并联晶闸管的准确触发。介绍了 TCA785移相触发器的主要特点以及相关外围系统的构成 ,对样机的实验结果进行了分析 ,给出了装置主要的技术指标 ,指出了 TCSC装置的可靠工作区域     

基于开关函数模型的TCSC电容电压过零点特性研究

TCSC电容电压的过零点特性对其工作过程有着显著的影响,这主要体现在TCSC的暂稳态特性、工作区域转换、特殊触发策略的采用以及同步信号选择等几个方面。该文基于TCSC的开关函数模型并借助MATLAB仿真工具,提出了研究电容电压过零点特性的数字仿真方法。通过数字仿真,分析了电容电压过零点特性对暂稳态过程、工作区域转换的影响;指出了采用特殊触发策略和不同同步信号的必要性,讨论了TCSC电感支路的通态等值电阻对阻抗控制的影响。研究结果表明,TCSC电容电压的过零点特性比较全面地反映了TCSC的其他特性,可作为研究其他特性和TCSC控制策略的基础。     

基于电容电压同步信号的TCSC阻抗阶跃特性的研究

选择电容电压作为脉冲触发同步信号,对TCSC阻抗阶跃特性的电磁暂态过程进行了深入的研究。发现脉冲触发角阶跃变小(大)时,电容电压的周期时间也突然变小(大),使得TCSC的导通角不会随着触发角的阶跃变化而发生突变,而是经过一个振荡过程逐渐达到稳态值,进一步揭示了电容电压同步方式下阻抗阶跃特性会出现过冲和振荡现象的原因。最后提出了2种能够改善TCSC阻抗阶跃特性的脉冲触发控制方式,并借助数字仿真予以验证。     

基于开关函数模型的TCSC电容电压过零点特性研究

TCSC电容电压的过零点特性对其工作过程有着显著的影响,这主要体现在TCSC的暂稳态特性、工作区域转换、特殊触发策略的采用以及同步信号选择等几个方面.该文基于TCSC的开关函数模型并借助MATLAB仿真工具,提出了研究电容电压过零点特性的数字仿真方法.通过数字仿真,分析了电容电压过零点特性对暂稳态过程、工作区域转换的影响;指出了采用特殊触发策略和不同同步信号的必要性,讨论了TCSC电感支路的通态等值电阻对阻抗控制的影响.研究结果表明,TCSC电容电压的过零点特性比较全面地反映了TCSC的其他特性,可作为研究其他特性和TCSC控制策略的基础.     

TCSC次同步谐振附加阻尼控制器

针对晶闸管控制的串联补偿电容器(TCSC)无法彻底消除系统次同步谐振(SSR)的问题,基于相位补偿原理设计了TCSC的附加阻尼控制器.通过对发电机转速差信号进行适当的放大和移相,产生附加控制信号来调节TCSC的触发角,使TCSC能够在整个次同步频段提供正的电气阻尼来抑制次同步谐振.基于IEEE SSR第一标准测试系统的...     

TCSC抑制次同步谐振的机理研究及其参数设计

正确地分析TCSC频率阻抗特性是评价TCSC抑制SSR能力的基础。该文给出了考虑导通角变化的三维频率阻抗图,该图清晰地表明:当目标导通角小于临界导通角时,TCSC低频阻抗特性存在一个容性曲面,只有越过临界导通角后低频视在阻抗才表现为感性。基于IEEE第一基准模型的数字仿真分析验证了频率阻抗计算方法和结果的正确性,深入阐明了TCSC抑制SSR的物理机理以及要实现完全抑制SSR需满足的工作条件。在此基础上还讨论了TCSC主电路的参数设计原则,使得TCSC不仅能满足工频基波阻抗调节特性的要求,而且能最大限度地提高对SSR的抑制能力。     

TCSC次同步频率阻抗特性及其抑制SSR的参数设计

正确分析TCSC次同步频率阻抗特性是研究TCSC抑制次同步谐振（SSR）能力以及进行TCSC参数设计的重要基础。基于对TCSC次同步频率阻抗模型的研究,绘制了三维频率阻抗图,分析了TCSC次同步频率阻抗特性,特别提出了次同步谐振导通角的概念。基于内蒙古上都电厂串补输电线路模型,在满足工频基波阻抗调节特性的前提下,根据次同步频率阻抗特性研究了考虑TCSC自然抑制SSR时其主电路参数的设计原则。通过对上述系统各模态频率阻抗特性的综合分析,讨论了TCSC控制参数的选择方法。仿真结果证实了次同步频率阻抗特性分析结果的正确性。     

TCSC对电力系统次同步谐振的影响

以IEEE次同步谐振第1标准模型为研究对象,采用扫频和时域仿真相结合的复转矩系数法,从系统阻尼特性的角度分析了系统发生SSR的危险性,并用时域仿真法验证了该方法的正确性.在系统中加入TCSC,通过对电气阻尼特性的深入研究,发现在一定的条件下,TCSC使系统的电气谐振点发生了偏移,从而破坏系统发生SSR的条件;但是TCSC运行在较小导通角时,可能引起系统负阻尼频带加宽的现象,从而引起系统的次同步振荡,并通过时域仿真验证了该现象的危险性.讨论了TCSC的参数设计原则,使TCSC能够最大限度地提高对SSR的抑制能力.     

复转矩系数法的适用性分析及其时域仿真实现

针对广泛应用于电力系统次同步振分析的复转矩系数法,对其成立的基本前提进行了分析,在此基础上,研究了其适用范围。对复转矩系数法与小扰动特征值分析法进行了比较,系统地评述了小扰动特征值分析法的特点,指出了复转矩系数法的到之处。提出了用时域仿真计算复转矩系数的方法,论证了本方法的可行性,并用时域仿真的方法计算了一个具体系统的复转矩系数。     

基于ARENE软件的TCSC特殊触发方式研究

可控串补(TCSC)相对于固定串补的优势在于它可以快速灵活地调整线路阻抗以响应系统运行变化且不会引起次同步谐振(SSR),而能否准确地触发TCSC则是实现其阻抗控制的关键所在.研究表明,对TCSC采用常规的相控触发方式无法实现正常的旁路及闭锁工作模式,因此有必要对TCSC的触发方式进行研究.在研究前人成果的基础上提出一种适合于软件仿真的实现TCSC旁路及闭锁的特殊触发控制方式.仿真结果表明,该触发方式不依赖于同步信号,可靠稳定,能够准确实现旁路及闭锁工作模式.这对系统的暂态稳定控制至关重要.     

可控串补自适应模糊阻尼控制策略研究

早期的模糊控制器设计,主要依赖于专家经验,而且只是采用近似推理的方法。针对可控串补非线性系统,设计了一种直接自适应模糊控制器。建立模糊控制器逼近误差和控制器参数之间的线性关系,用Lyapunov稳定性理论设计参数的自适应律,不仅调节模糊规则结论参数,同时调节隶属函数的参数。将该控制策略应用于含可控串补电力系统中,提出可控串补自适应模糊阻尼控制器的设计方法。仿真表明该控制器对系统发电机摇摆具有良好的阻尼作用,提高了系统的稳定性。     

TCSC抑制次同步谐振的机理分析

基于对TCSC次同步频率等效阻抗特性的研究，分析了TCSC次同步频率等效电阻和等效电抗对抑制次同步谐振（SSR）的不同作用。发现系统中SSR的抑制主要取决于TCSC的次同步频率等效电抗特性，而TCSC的次同步频率等效电阻对SSR的抑制本质上是一个能量转换过程，它只能在一定程度上削弱SSR，不可能彻底消除SSR。     

可控串补自适应模糊阻尼控制策略的设计与仿真

通过对含可控串补（TCSC）系统阻尼特性的分析,依据运行点位置和偏差大小对清晰化过程和控制策略进行自动应调整,提出了TCSC自适应模糊阻尼控制策略的设计方法。通过对系统在不同负荷水平及不同干扰下的时域仿真,表明了所提出的自适应模糊阻尼控制策略具有良好的鲁棒性。     

TCSC对发电机组次同步谐振阻尼特性影响研究

采用基于时域仿真实现的复转矩系数法—测试信号法研究了含有可控串补(TCSC)的电力系统中的次同步谐振(SSR)阻尼特性。采用 IEEE SSR第一标准测试系统模型,将其中部分固定串补电容改造为 TCSC。TCSC采用3种闭环控制方式如恒电流、恒功率及阻尼功率振荡控制。通过频率扫描计算出发电机组在次同步频率范围内的电气阻尼特性曲线,分别研究了开环控制和3 种不同闭环控制方式下 TCSC导通角对电气阻尼特性的影响。结果表明,不论在何种控制方式下,相对于固定电容串补,TCSC都能大大减小谐振点附近的电气负阻尼;TCSC的导通角对阻尼特性有很大影响,TCSC运行在较大导通角时可有效减小谐振点附近的电气负阻尼。