[發明專利]一種抑制次同步振蕩的統一潮流控制器附加阻尼控制系統

有效

• 申請號: 201610006765.5
• 申請日: 2016-01-06
• 公開（公告）號: CN105633981B
• 公開（公告）日: 2018-03-23
• 發明（設計）人: 朱鑫要;趙靜波;周前;劉建坤;嵇托;安海云;陳靜;王大江;金夢
• 申請（專利權）人: 江蘇省電力公司電力科學研究院;國家電網公司
• 主分類號: H02J3/24
• 分類號: H02J3/24
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司32224
• 代理人: 姚蘭蘭,董建林

1.一種抑制次同步振蕩的統一潮流控制器附加阻尼控制系統，統一潮流控制器裝置包括并聯側換流器、串聯側換流器和直流電容，其特征在于：系統包括次同步阻尼控制器，所述次同步阻尼控制器的附加控制信號u_{damp_sh}及u_{damp_se}分別疊加在并聯側換流器及串聯側換流器無功控制回路的q軸電流內環控制指令處；

所述次同步阻尼控制器包括多個次同步模態控制回路，每個所述次同步模態控制回路包括模態濾波器、用于對輸入信號進行放大的比例放大模塊和用于實現相位補償的移相器，各次同步模態控制回路的輸出信號經疊加并經限幅模塊后即形成次同步阻尼控制器輸出的附加控制信號u_{damp_sh}及u_{damp_se}；所述次同步阻尼控制器以發電機軸系轉速偏差Δω_G為輸入控制信號；

設機組軸系轉速中模態i分量的角頻率為ω_i、幅值為A_i、初相位為并聯側換流器附加控制器對模態i頻率分量的相移和放大倍數分別為θ_ish和k_ish，則疊加至統一潮流控制器并聯側換流器控制器內環電流控制指令的附加控制信號為

統一潮流控制器并聯側換流器可快速跟蹤附加控制信號，其輸出的相應次同步頻率電流為

式中，T_shi為并聯側換流器對模態i頻率信號的響應延遲，s為Laplace算子；

流入發電機電樞繞組的次同步電流I_{genq_shi}為

式中，Z_{gen_i}、Z_{sys_shi}分別為模態i頻率下，從統一潮流控制器節點至發電機的等值阻抗、系統對統一潮流控制器的等值阻抗；G_ish和φ_ish分別為統一潮流控制器并聯側換流器和系統對模態i頻率信號的幅頻響應和相頻響應；

從而，可得到統一潮流控制器并聯側換流器輸出的模態i頻率的次同步電流，經發電機電樞繞組所產生的附加次同步轉矩ΔT_{ei_sh}為

ΔTei_sh=UGIgenq_shisinδshωG]]>

式中，U_G為發電機機端電壓，δ_sh為發電機機端電壓超前統一潮流控制器并聯側接入點電壓U₁的角度；ω_G為發電機轉速，其在穩態下ω_G≈1.0p.u.，從而上式可化簡為

同理，可得到統一潮流控制器串聯側換流器輸出的模態i頻率的次同步電流，經發電機電樞繞組所產生的附加次同步轉矩ΔT_{ei_se}為

式中，θ_ise和k_ise分別為串聯側換流器附加控制器對模態i頻率分量的相移和放大倍數，G_ise和φ_ise分別為統一潮流控制器串聯側換流器和系統對模態i頻率信號的幅頻響應和相頻響應，δ_se為發電機機端電壓超前統一潮流控制器串聯側接入點電壓U₂的角度；

由統一潮流控制器附加次同步阻尼控制所產生的附加次同步電磁轉矩ΔT_{ei_sh}和ΔT_{ei_se}的表達式可知，調整附加控制器模態i控制回路的相移θ_ish和θ_ise，及放大倍數k_ish和k_ise，使其在發電機中產生足夠大的正附加電磁轉矩ΔT_{ei_sh}和ΔT_{ei_se}，即可達到抑制模態i次同步振蕩的目的。