高压直流输电次同步振荡时域仿真分析与控制

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1、第37卷第4期四川电力技术Vo1．37，No．42014年8月SichuanElectricPowerTechnologyAug．。2014高压直流输电次同步振荡时域仿真分析与控制王敏华。康积涛。裴超志(西南交通大学电气工程学院，四川成都610031)摘要：电力系统输电过程中有一定概率产生次同步振荡(subsynchronousoscillation，SSO)，这种振荡极易造成汽轮发电机组的大轴损毁，准确分析系统的次同步振荡特性对其防止和抑制有重要意义。高压直流输电由于其闭环控制的影响，也会使系统产生次同步振荡现象。因此研究高压直流次同步振荡及其抑制

2、措施问题具有重要的意义。以cI—GRE高压直流输电模型为基础，结合IEEE第一谐振模型，搭建高压直流输电系统，然后对其发电机电磁转矩、各轴段扭矩进行分析。最后通过相位补偿原理设计SSDC进行抑制次同步振荡。关键词：次同步振荡；高压直流输电；次同步阻尼控制器Abstract：Thereisacertainriskofsubsynchronousoscillation(SSO)inpowersystemtransmissionwhichiseasytodamagetheshaftofturbogenerator，rioitisofgreatsignifi

3、cancetopreventandsuppresssubsynchronousoscillationbytheaccuratea—nalysisofitscharacteristics．Becauseofitscloseloopcontrolinhi【ghvohagedirectcurrent(HVDC)transmission，itwillalsomakethesystemproducethesubsynchronousoscillation．Therefore，itisofimportantsignificancetoresearchthesub

4、synchron-OUSoscillationproblemcausedbyHVDCandhowtoeffectivelycontro1．BasedonCIGREHVDCmodelandcombinedwithIEEEthefirstSSRmodel，theHVDCsubsynchronousoscillationsystemisestablished，andtheneachshaftofelectromagnetictorqueandthetorqueinthegeneratorareanalyzed．Finally，thesubsynchrono

5、usdampingcontroller(SSDC)isdesignedwithphasecompensationprincipleinordertosuppresssubsynchronousresonance．Keywords：subsynchronousoscillation；HVDC；subsynchronousdampingcontroller(SSDC)中图分类号：TM732文献标志码：A文章编号：1003—6954(2014)04—0018—05步振荡现象。次同步振荡是一类严重的系统稳定性0引言问题，不但会使系统产生振荡现象，而且极易造成

6、汽轮发电机组的大轴损毁]。如何采取有效措施抑中国的能源资源非常丰富，但其分配极不均衡，制次同步振荡是电力系统中一项重要的研究内容。煤炭资源80％集中在西部和北部，水资源80％集中文献[4]采用人工神经网络法对扭振系统的特在西南地区。但另一方面，随着中国经济的快速发征值进行实时分析，可用于在线分析次同步振荡展，用电负荷急剧增加，尤其是中国的东部经济发达(subsynchronousoscillation，SSO)；文献[5]采用多变地区，这一现状决定了必须采用大容量、超高压、远量频域法对次同步振荡进行分析，可反映出发电机距离输电⋯。dq轴的不对称性；文

7、献[6]采用开环系统频率特性高压直流输电具备损耗小、可以限制短路电流、法对汽轮机调节系统的SSO特性进行分析；文献线路造价低等优点，因而在远距离、大容量输电方面[7]基于模态控制理论，利用特征值法设计次同步具有不可替代的优势。越来越多的电力系统采用振荡抑制器(subsynchronousdampingcontroller，SS-交、直流互联电网]，由于大型受端电网的形成，DC)；文献[8]提出了一种基于传递函数的波特图近年来的系统规划已开始出现多条直流和多条交流设计SSDC参数的方法；文献[9]提出了与遗传算法线路并列运行的多馈人交直流混合输电系统。

8、相结合的SSDC设计；文献[10]提出了基于H∞控但是HVDC线路和汽轮发电机组之间的相互制理论的SSDC，