[發明專利]一種基于統一潮流控制器的次同步諧振抑制方法和裝置

在審

• 申請號: 201711460440.5
• 申請日: 2017-12-28
• 公開（公告）號: CN108233363A
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發明（設計）人: 姜紅利;宋瑞華;杜寧;周佩朋;楊大業;楊越;沈琳;班連庚;項祖濤;楊萬開;王曉彤;鄭彬;韓彬;張媛媛;韓亞楠;徐文佳;滕文濤
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院有限公司;國家電網公司;國網青海省電力公司;國網青海省電力公司經濟技術研究院
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

本發明提供了一種基于統一潮流控制器的次同步諧振抑制方法和裝置，先基于電網額定工頻頻率偏差確定附加次同步諧振阻尼控制信號，然后基于附加次同步諧振阻尼控制信號計算實際電流指令，最后根據實際電流指令確定實際電壓指令，并根據實際電壓指令實現汽輪機組次同步諧振的抑制，計算量小，且次同步諧振抑制效果明顯；本發明無需新增接口、一次裝置和二次裝置，投資成本低，具有良好的經濟性；且通過就近采集交流線路的電壓，并通過交流線路的電壓得到附加次同步諧振阻尼控制信號，避免了汽輪機組與統一潮流控制器之間的通信距離和延時。

技術領域

本發明涉及次同步諧振抑制技術，具體涉及一種基于統一潮流控制器的次同步諧振抑制方法和裝置。

背景技術

串補技術(即串聯補償技術)可以大幅提高傳輸容量，被廣泛用于遠距離、大容量的點對網輸電線路中，然而串補裝置在有效增加功率傳輸容量的同時也可能引起次同步諧振。次同步諧振是電網與汽輪機組轉子機械系統之間的次同步頻率機電耦合諧振現象，會引起汽輪機組轉子軸系持續甚至是增幅的扭轉諧振，產生軸系疲勞損耗，嚴重情況下導致汽輪機組軸系損壞事故。

統一潮流控制器(unified power flow controller，UPFC)作為當前功能最為強大的柔性交流輸電系統(Flexible AC Transmission Systems，FACTS)，集成了靜止同步補償器(static synchronous compensator，STATCOM)和靜止同步串聯補償器(staticsynchronous series compensator，SSSC)的無功補償、調節節點電壓、控制線路潮流的功能，具備拓展抑制次同步諧振/諧振的能力。

現有技術中心通常將統一潮流控制器配置在火電廠經串聯補償集中送出系統的汽輪機組近區交流線路上，測量汽輪機組軸系轉速偏差，通過模態分解提取不同模態下的次同步諧振信號，控制無功發生源與系統交換無功電流，從而達到控制母線的電壓，生成次同步轉矩，達到抑制次同步諧振的效果。

但統一潮流控制器作為多功能的柔性交流輸電系統，具備調節電壓、控制潮流等重要功能，實際工程中多裝設在電網重要節點處，不會裝設在集中送出系統的汽輪機組近區。在獲取次同步諧振信號的方式上，當統一潮流控制器經長距離線路與汽輪機組近區母線連接的情況下，難以通過汽輪機組軸系轉速偏差抑制汽輪機組的次同步諧振，導致汽輪機組的次同步諧振抑制效果不明顯。

發明內容

為了克服上述現有技術中汽輪機組的次同步諧振抑制效果不明顯的缺陷，本發明提供一種基于統一潮流控制器的次同步諧振抑制方法和裝置，先根據電網額定工頻頻率偏差確定附加次同步諧振阻尼控制信號，然后根據附加次同步諧振阻尼控制信號計算實際電流指令，最后根據實際電流指令確定實際電壓指令，并根據實際電壓指令實現汽輪機組次同步諧振的抑制，計算量小，且次同步諧振抑制效果明顯。

為了實現上述發明目的，本發明采取如下技術方案：

一方面，本發明提供一種基于統一潮流控制器的次同步諧振抑制方法，包括：

根據電網額定工頻頻率偏差確定附加次同步諧振阻尼控制信號；

根據附加次同步諧振阻尼控制信號計算實際電流指令；

根據實際電流指令確定實際電壓指令，并根據實際電壓指令實現汽輪機組次同步諧振的抑制。

根據電網額定工頻頻率偏差確定附加次同步諧振阻尼控制信號，包括：

采集交流線路的電壓，并將交流線路的電壓經過鎖相環環節，得到電網額定工頻頻率偏差；

通過統一潮流控制器中的附加阻尼控制器對電網額定工頻頻率偏差依次進行帶通濾波、相位補償、增益放大和限幅，得到附加次同步諧振阻尼控制信號。

根據附加次同步諧振阻尼控制信號，按下式計算實際電流指令：