[發明專利]基于STATCOM的次同步振蕩反振蕩抑制系統及方法

無效

• 申請號: 201310142824.8
• 申請日: 2013-04-19
• 公開（公告）號: CN103326382A
• 公開（公告）日: 2013-09-25
• 發明（設計）人: 姜建國;瞿文慧;羅*;郜登科;徐亞軍;喬樹通
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: H02J3/24
• 分類號: H02J3/24;H02J3/18
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 郭國中

1.一種基于STATCOM的次同步振蕩反振蕩抑制系統，其特征在于所述系統包括前置測量控制裝置和STATCOM功率信號發生裝置兩部分，其中：

所述前置測量控制裝置將包含原動機扭振模式分量的信號測量出來，經過測量處理、反相放大、低通濾波以及相位補償處理后，輸入所述STATCOM功率信號發生裝置；

所述STATCOM功率信號發生裝置依據反振蕩抑制理論，根據所述前置測量控制裝置處理后的扭振模式分量來生成能夠有效抑制系統次同步振蕩的無功電流，調節發電機的輸出功率，產生相應的阻尼轉矩，從而實現對次同步振蕩的動態抑制；

所述前置測量控制裝置包括測量處理模塊，反相放大模塊，低通濾波模塊和相位補償模塊，其中：

所述測量處理模塊，用于測量含有原動機扭振模式分量的信號，然后將信號輸入反相放大模塊；

所述反相放大模塊，對測量處理后的原動機扭振模式分量進行反相放大，使信號可以控制STATCOM功率信號發生裝置輸出電網功率級別電流，然后將信號輸入低通濾波模塊；

所述低通濾波模塊，用于濾除干擾的高頻信號，然后將信號輸入相位補償模塊；

所述相位補償模塊，用于對系統引起的相位延遲進行補償，然后將信號輸入STATCOM功率信號發生裝置中。

2.根據權利要求1所述的基于STATCOM的次同步振蕩反振蕩抑制系統，其特征在于，所述低通濾波模塊進一步設置工頻的帶阻濾波器。

3.根據權利要求1或2所述的基于STATCOM的次同步振蕩反振蕩抑制系統，其特征在于，所述STATCOM功率信號發生裝置包括控制角計算模塊，脈沖發生模塊和逆變器，其中：

所述控制角計算模塊，將前置測量控制裝置處理后的信號，計算轉化為STATCOM的控制角；

所述脈沖發生模塊，將計算得到的控制角轉化為控制STATCOM的脈沖信號，并將該信號與系統進行同步處理；

所述逆變器是最終反振蕩無功電流發生的部分，將前述所有模塊處理后的信號轉化為能夠有效抑制系統次同步振蕩的無功電流，輸入系統，消除系統中的次同步分量，增加系統對次同步振蕩的電氣阻尼。

4.一種基于STATCOM的次同步振蕩反振蕩抑制方法，其特征在于所述方法具體步驟如下：

第一步，信號的前置測量與控制

1)測量處理環節：測量含有原動機扭振模式分量的信號；

2)反相放大環節：將測量到的扭振模式分量，反相放大，使信號可以控制STATCOM功率信號發生裝置輸出電網功率級別電流，輸入系統中，抑制次同步振蕩電流，減小電氣負阻尼；

3)低通濾波環節：將所有高于工頻的干擾信號都濾除；

4)相位補償環節：通過增加超前-滯后環節，將延遲的角度降低到10°以下；

第二步，STATCOM功率信號的發生

1)控制角計算環節：依據STATCOM的結構和特性，計算出所需無功電流對應的STATCOM控制角，使得STATCOM成為一個穩定的連續無功輸入；

2)脈沖發生環節：根據所需的控制角確定控制逆變器的脈沖，并與電氣系統進行同步；

3)三相反振蕩無功電流輸入系統：脈沖驅動三相逆變器中的電力電子器件，產生反振蕩無功電流，輸入系統，抑制系統的次同步振蕩，增加系統對次同步振蕩的電氣阻尼。

5.根據權利要求4所述的基于STATCOM的次同步振蕩反振蕩抑制方法，其特征在于，所述測量含有原動機扭振模式分量的信號，其中扭振模式分量是發電機轉速偏差，或者是機端輸出功率或高壓缸轉速偏差。

6.根據權利要求4所述的基于STATCOM的次同步振蕩反振蕩抑制方法，其特征在于，所述低通濾波環節，進一步將工頻也包含在低通濾波模塊的濾除范圍內。