[實用新型]一種抑制次同步振蕩的控制裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200920108691.1
• 申請日: 2009-06-03
• 公開（公告）號: CN201430567Y
• 公開（公告）日: 2010-03-24
• 發(fā)明（設計）人: 安萬洙;林驚濤;王紹德;武云生;顧強;卓華;孫壽廣;王少波;李海生;孟會永;車千里;霍大渭;尤建生;楊文超;劉愛晶
• 申請（專利權）人: 中國神華能源股份有限公司;北京國華電力有限責任公司;榮信電力電子股份有限公司;陜西國華錦界能源有限責任公司;北京國電華北電力工程有限公司;陜西電力科學研究院;神華國華(北京)電力研究院有限公司
• 主分類號: H02P9/00
• 分類號: H02P9/00;H02J3/01
• 代理公司: 北京邦信陽專利商標代理有限公司
• 代理人: 王昭林;田 強

技術領域

本實用新型涉及一種電力系統(tǒng)中抑制次同步振蕩的多機控制裝置。

背景技術

隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，超高壓、遠距離輸電線路和大容量發(fā)電機組 的投入運行，以及為了提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性和輸電能力而采取的線路串 聯(lián)電容補償和直流輸電等措施，除了伴隨而來的巨大經(jīng)濟效益外，也給 電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行帶來了新的問題，電力系統(tǒng)次同步振蕩就是其 問題之一。

串聯(lián)電容補償可能會引起電力系統(tǒng)的次同步諧振，進而造成汽輪發(fā) 電機組的軸系損壞。次同步振蕩會造成由扭轉應力使軸系損壞。軸系損 壞可以由長時間的低幅值扭振積累所致，也可由短時間的高幅值扭振所 致。

目前，在國內(nèi)外利用TCR+FC型SVC技術抑制次同步振蕩還屬空白， 因此，實有必要針對大型發(fā)電廠的多臺發(fā)電機組次設計一種抑制次同步 振蕩問題的裝置和方法，以克服現(xiàn)有技術的缺陷。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的是設計一種對兩臺或兩臺以上發(fā)電機組的次同步 振蕩問題進行同時抑制的裝置。該裝置以多臺發(fā)電機組的轉速信號的變 化量為控制量，經(jīng)控制器運算通過改變TCR系統(tǒng)中的晶閘管導通角，調 制TCR中流過的電流，最終影響發(fā)電機轉速，達到抑制次同步振蕩的目 的。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型通過以下技術方案實現(xiàn)：

一種發(fā)電機組次同步振蕩動態(tài)穩(wěn)定裝置，其特征在于，該裝置包括 接入傳統(tǒng)電網(wǎng)中的、依次相連的測速柜、控制器、三相TCR、以及降壓變 壓器；

其中控制器包括第一控制器與第二控制器，三相TCR包括第一三相 TCR與第二三相TCR；所述第一控制器與第一三相TCR相連，所述第二控 制器與第二三相TCR相連，并且兩者之間互相并聯(lián)；

所述測速柜與發(fā)電機組相連，并將多臺發(fā)電機組中各發(fā)電機組的轉 速信號的偏差值分別輸出至第一控制器和第二控制器；

所述第一控制器和第二控制器均包括信號處理單元和主控單元，并 且所述第一控制器和第二控制器與所述第一三相TCR、第二三相TCR相 連，所述信號處理單元還包括濾波單元、相位校正單元、比例放大單元、 加權求和單元以及運算單元；

所述三相TCR輸出端接降壓變壓器；

所述降壓變壓器與電網(wǎng)高壓母線相連接；

所述發(fā)電機組轉速信號的偏差值經(jīng)濾波單元、相位校正單元、比例 放大單元、加權求和單元處理后，通過所述運算單元換算出三相TCR的 晶閘管觸發(fā)角；所述主控單元以PT信號為同步信號控制該晶閘管觸發(fā)角， 使得三相TCR中產(chǎn)生基于發(fā)電機轉速信號的次同步模態(tài)調制的無功電流。

作為優(yōu)選實施方式，所述發(fā)電機組轉速信號的偏差值為發(fā)電機組實 時轉速信號與標準轉速信號進行比較后得到偏差值。

作為優(yōu)選實施方式，所述濾波單元包括低通、高通濾波器，以及帶 通濾波器。

作為優(yōu)選實施方式，所述相位校正單元接收濾波單元輸出的次同步 模態(tài)信號，并校正其相位；所述的比例單元將相位校正處理的次同步模 態(tài)信號進行比例放大。

作為優(yōu)選實施方式，所述的運算單元將相位校正、比例放大處理后 的次同步模態(tài)信號進行加權求和得到合成等效導納控制量；將該合成等 效導納控制量通過函數(shù)F(α)運算變?yōu)榫чl管的觸發(fā)角；

所述函數(shù)F(α)關系為Br＝(2π-2α+Sin2α)/πωL，其中

Br-晶閘管控制電抗器TCR的合成等效導納控制量

α-晶閘管觸發(fā)角

ω-工頻頻率

L-相控電抗器的電感值。

與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的有益效果是：

1)填補了利用SVC技術抑制次同步振蕩的技術空白，在抑制次同步 振蕩方面有著控制方便，結構簡單，成本低廉等優(yōu)點。

2)每臺抑制次同步振蕩的裝置可以同時抑制兩臺或兩臺以上的發(fā)電 機組的次同步振蕩。

3)兩臺控制器組成的兩臺抑制次同步振蕩的裝置可實現(xiàn)對兩臺或多 臺發(fā)電機組的次同步振蕩的抑制，當一臺抑制次同步振蕩的裝置在檢修 或故障時，仍可以保證發(fā)電機組次同步振蕩得到有效控制，不影響系統(tǒng) 運行。

4)當現(xiàn)場有多臺發(fā)電機組時，可以通過擴展信號處理單元完成，其 他控制器中的相關部件不變。

附圖說明

為了更好地理解本實用新型，請參考以下附圖：

圖1是實施例1的結構框圖；