基于SVG的次同步振荡抑制方法研究与应用

与传统的次同步振荡相比,风电场的次同步振荡频率不固定,其振荡主要取决于变流器特性以及输电系统的结构。针对风电场的次同步问题,设计了基于静止无功发生器(SVG)的次同步振荡抑制方法。该方法在风电场已有的SVG控制器上增加次同步振荡抑制环节并优化控制算法。在不影响既有的电压与无功功率控制功能的情况下,实现风电场的次同步振荡抑制。通过RTDS仿真和在新疆哈密三塘湖地区风电场的实际应用,验证了抑制方法的有效性。     

FACTS装置对次同步振荡的抑制机理研究

交流灵活输电系统（Flexible AC Transmission System,FACTS）在电力系统中得到了越来越广泛的应用。由于FACTS装置的快速灵活调节性能,研究其抑制次同步振荡的机理具有重大的现实意义和工程应用价值。介绍了次同步振荡的基本原理,并详细阐述了常见FACTS装置对次同步振荡的抑制机理。     

汽轮发电机组附加励磁阻尼(SEDC)装置抑制次同步振荡工程应用

电力系统次同步振荡(简称SSO)次同步谐振(简称SSR),都是电力系统的一种运行状态,在这种运行状态下,电气系统与正在运行的汽轮发电机组的机械轴系之间,以低于同步频率(50HZ)的某个或多个网机联合运行,造成系统的自然振荡频率交换能量,这些能量将首先在汽轮机大轴的应力集中部位产生作用,当措施不力时,将引发机组轴系事故.高电压长距离输电线路,为了增加输送容量而采用的串联电容补偿、直流输电、交直流混合输电方式;以及相关的电力系统稳定器(PSS)的加装;发电机励磁系统、可控硅控制系统、电液调节系统(DEH)的反馈作用等,均有可能诱发次同步振荡(SSO)现象.采用汽轮发电机组附加励磁阻尼控制装置(SEDC),抑制SSR和SSO现象,保护汽轮发电机组大轴的安全的一种有效手段.     

基于双二阶广义积分器的DFIG次同步振荡抑制策略

新能源发电并网渗透率逐步提高,风电并网容量不断扩大.如何提高风电场并网稳定性以及提升电网稳定性是未来智能电网的主要问题.随着国内特高压线路的建设,远距离输电成为主要的发电形式,因此需要在线路中加入串补电容提升电能质量,此时风电场的DFIG机组更易发生次同步振荡,影响电网的稳定性.通过建立DFIG数学模型,对其控制策略及...     

次同步振荡引起的发电机组轴系疲劳损伤

为提高电网输送能力而被广泛采用的各种电力电子装置可能会带来电网次同步振荡风险。文中针对电网可能发生的次同步振荡现象,分析600MW汽轮发电机组轴系结构,通过机网耦合计算分析次同步振荡引起的机组轴系扭振,采用应力分析和疲劳寿命计算分析次同步振荡对机组轴系的疲劳损伤。研究了不同参数所引起的轴系扭振特点,重点比较次同步振荡幅值和频率对轴系疲劳损伤的影响。分析和研究结果将有助于提高机组寿命管理水平,有效评估电网波动容许值。     

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。     

贵广直流次同步振荡抑制原理

针对贵广一回直流在送端孤岛运行情况下可能出现的次同步振荡进行了介绍,并对贵广直流输电系统抑制次同步振荡措施的原理进行了简要的分析,对西门子SSR阻尼控制器的设计进行了介绍,通过在直流电流、功率控制控制回路中增加阻尼环节,以消除次同步振荡的实际效果进行了实域仿真。从运用最优阻尼信号的仿真效果可以看出利用频率或者发电机速度偏差对直流功率进行调制能有效抑制直流系统可能引起的次同步振荡问题。     

静止无功补偿器对发电机组次同步振荡特性的影响

采用基于时域仿真实现的复转矩系数法，对与静止无功补偿器SVC相联接的同步发电机组的次同步振荡特性进行了较深入地研究。研究过程中，以IEEE次同步谐振第一标准测试系统和TCR TSC型SVC为对象，通过改变测试系统和SVC的某些重要参数，分析发电机组电气阻尼的变化情况，得出了一些重要结果。     

电力系统次同步振荡基本理论与抑制措施

阐述了汽轮发电机组轴系数学模型以及电力系统次同步振荡的产生机理。并根据现阶段的研究状况,总结了电力系统次同步振荡的抑制措施。     

TCR型SVC抑制电力系统次同步振荡研究

针对目前由串补电容引起的次同步振荡问题日益严重的现象,文章拟利用TCR型SVC抑制次同步振荡。通过对次同步振荡与SVC的原理的研究,文章用MATLAB/SIMULINK建立了TCR型SVC仿真模型,并采用IEEE第一标准的模型来验证文章建立的模型的有效性。通过次同步振荡研究的时域仿真技术得出第一标准模型在安装SVC时,次同步振荡现象明显小于不安装SVC时。文章进一步对不同类型SVC在抑制次同步振荡的特点进行对比分析,对TCR型SVC进行优化,得出了改进后的SVC对次同步振荡抑制的效果会进一步提高的结论。     

基于电压源型静止同步补偿器缓解次同步振荡研究

提出利用安装在线路中点的静止同步补偿器(STATCOM),以发电机端信号为控制信号,并加装次同步阻尼控制器(SSDC)来缓解次同步振荡(SSO),最后利用MATLAB/Simulink软件,在IEEE第二标准测试系统对控制效果进行仿真试验.     

适用于多源系统次同步振荡分析的图形化建模方法

新能源电力系统的次同步振荡问题呈现出多源参与特性,风、光、火多电源并存场景下,采用传统方法建立多源系统的状态空间模型,实施难度较大。提出一种图形化建模方法,该方法基于由基本元件构成的图形化模型库(状态空间形式),可以直观地构建复杂系统状态空间模型,并可在源网接口处理上提供较大便利。所提方法在SSR第一标准模型上进行了准确性验证。此外,建立风火打捆经直流送出系统的状态空间模型,分析风电接入对火电机组轴系次同步扭振模式的影响。最后得出图形化建模方法相对于传统方法具有独立性强、灵活性高、可视性好和扩展性强的优点。     

次同步振荡的频率切片小波变换检测方法

针对现有的电力系统次同步振荡的检测方法存在对噪声敏感、振荡的特征和变化趋势难以获得的局限性,提出将频率切片小波变换(FSWT)方法应用于次同步振荡的分析和参数辨识。FSWT方法自由切割时频面,实现信号频率区间的灵活分割,可以实现对次同步振荡信号的总体和细化分析。首先,采用FSWT方法对含噪的次同步振荡信号进行总体时频分析,得到其时频能量分布。根据时频能量分布,可以预判是否发生次同步振荡、确定模态分量的数量及其频率分布区间。然后,合理选择频率切片区间,进行细化特征分析,通过对信号特征频率切片区间信号的重构,实现了次同步振荡的模态分量的分离及提取。最后,结合Hilbert变换获得高准确度的次同步振荡模态参数。     

多机系统直流输电引起的次同步振荡的研究

本文导出了由多机系统直流输电引起的次同步振荡的线性化数学模型,并对一多机系统直流输电引起的次同步振荡问题进行了特征值研究,讨论了直流输电控制方式、控制参数及运行工况对次同步振荡的影响。     

抑制次同步振荡的SVC非线性控制方法

静止无功补偿器(SVC)是抑制次同步振荡(SSO)的有效措施之一。现有用于抑制SSO的SVC控制策略尚不能适应电力系统非线性的特点。因此,提出一种实用的SVC非线性控制器设计方法,首先对发电机轴系模式进行解耦,然后根据所抑制的效果选取其输出函数,经推导得出SVC的控制规律,并从数学上证明其控制规律的正确性。最后采用时域仿真验证了所提出的非线性控制器设计方法的有效性,能够比传统PI控制方法更有效地抑制SSO,更好地保护发电机的轴系安全。     

桐子壕电站40MW灯泡贯流式水轮发电机组的研制

近年来,东方电机在成功制造30MW灯泡贯流式水轮发电机组的基础上试制了40MW灯泡贯流式水轮发电机组.这是目前国内自行研制的最大容量的灯泡贯流式水轮发电机组,其中采用的一些单项技术为今后发展更大容量灯泡贯流式水轮发电机组打下了基础.主要阐述东方电机在桐子壕3×40MW灯泡贯流式水轮发电机组的研制、工艺、计算等方面的主要特点以及电站运行情况.表3     

基于稳定域的阻尼控制器设计及其抑制多频段振荡

首先提出了一种多频段稳定域的方法用于优化设计机侧/网侧多通道附加阻尼控制器。在此基础上,以TC-SC导通角组成的多频段稳定域最大为优化目标建立协调优化模型,并采用遗传算法对其进行求解,得到能最大程度提高系统阻尼的控制器参数。特征值计算和时域仿真表明,经过协调优化的阻尼控制器能有效地抑制包括低频振荡与次同步振荡在内的多频段振荡。     

基于深度强化学习的风电柔直并网系统次同步振荡抑制方法

风电柔性直流换流站与风机交互导致的次同步振荡严重威胁电网安全稳定运行。深度强化学习算法可以有效地应对风电柔直并网系统多变的运行工况。提出了一种基于深度强化学习的振荡抑制方法。首先,基于柔直送端变流器的数学模型和机理,设计了系统的环境状态合集、可行动作集及奖励函数。为了应对所设计的环境状态合集中的电流变量及电压变量均为连续量带来的维数灾问题,继而采用深度确定性策略梯度算法进行可行动作集的动作决策探索。最后通过仿真系统在多变运行工况下对该方法的有效性和鲁棒性进行验证,仿真结果表明所提方法能够充分地适应海上风电柔直并网系统的多风速运行条件,并能在短时间内有效抑制振荡。     

风电并网系统次同步振荡监测装置优化配置方法

近年来,风电等可再生能源的大规模接入使得次同步振荡事故频发.鉴于现有监测系统难以满足对次同步振荡的监测需求,中国多地正积极开展新型振荡监测系统的构建工作.考虑到时间和成本的限制,明确系统关键监测节点、经济合理地选取配置数量是构建新型振荡监测系统的首要问题.从振荡监测和溯源两个角度定义各节点在振荡监测系统中的关键度,提出...     

基于希尔伯特—黄变换的次同步振荡检测研究

针对目前电力系统次同步振荡的辨识局限于线性化方法,提出了一种非线性、非平稳信号的处理方法:希尔伯特—黄变换。首先对振荡信号进行滤噪和时延补偿预处理,然后用黄变换辨识出模态参数,最后与改进的PRONY算法及快速傅里叶变换的辨识结果对比分析。仿真结果表明,经验模态分解可以滤除信号中的噪声干扰,为模态参数的准确分析奠定了基础;并且黄变换方法能有效分解出频率不接近的振荡模态,进而准确的辨识出模态参数,得到振荡模态的时频特性。鉴于此方法会出现频率模态漏分解的情况,在实际工程中可同时使用改进PRONY法、快速傅里叶变换和黄变换以提高次同步振荡辨识的准确度。