托克托电厂阻塞滤波器模态中心频率偏移对抑制次同步谐振的影响

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1、托克托电厂阻塞滤波嚣模态中，匹频率偏移’对抑制次同步谐振的影响；121z刘平，马凯，刘辉，任建文(1．华北电力科学研究院有限责任公司，北京100045；2．华北电力大学电气．32程学院，河北保定071003)摘要：采用阻塞滤波器是当前抑制次同步谐振的主要研究阻塞滤波器中心频率偏移对机组扭振抑制效果的影设计／直流系统电磁暂态程序)搭建托克托电厂采用阻塞阻塞滤波器中心频率偏移进行仿真分析．结果发现：单台机阻塞滤波器的频率发生小范围偏移．对次同步．皆振的抑制效果影响不大；如果多台机组的阻塞滤波器都发生中心频率偏移。就会导致转速差收敛速度缓慢甚至发散．从而硅著影响次同步谐振的抑制效果。

2、通过大量的仿真对比确定能保证抑制效果的中心频率偏移的范Ⅲ，其结沦对托克托电厂阻塞滤波器的投运具有工程实用价值。关键词：次同步谐振：阻塞滤波器：频率偏移‘中图分类号：rM712文献标志码：B文章编号：1004—9649(2010)01．0025-05中性点侧或出线侧．变压器每相接1个阻塞滤波器。图1是一个三阶阻塞滤波器的结构图0引言．该阻塞滤波器包含1个零阶电抗和3个LC并联谐振回路．零我国能源和负荷区域分布不均衡．远距离大容阶电抗是为确保阻塞滤波器整体呈感性．LC并联谐量输电方式势在必行。为提高输电线路输送能力．串振回路对应发电机组次同步固有扭振频率．可防止联电容补偿技术被广泛

3、采用．但串补装置容易引发复合共振、消除异步自励磁并减小暂态扭矩放大的次同步谐振(㈣jSSR)问题。我国托克托、上都和锦界可能性。在电网故障时．为限制过电压需在滤波器上等电厂的外送通道都出现了类似情况．上述电厂都加装金属氧化物避雷器(MOV)．并且滤波器的设计已经或正在采用相应的控制措施。在抑制次同步谐应能适应电容器故障、电网拓扑结构和操作条件以振的方法巾阻塞滤波器是一种比较成功的方案．．该及电网频率、环境温度的变化等情况。方案在美国的Nayaio电厂已成功运行30多年i7-8]。阻塞滤波器的参数根据发电机组轴系扭振模态目前内蒙古托克托电厂也正采用阻塞滤波器抑制次频率、发电机参数

4、及串补电网参数进行设计．设计阻同步谐振方案。塞滤波器的并联回路串联级数。阻塞滤波器的品质阻塞滤波器的参数会随外界环境的干扰发生变因数Q是设计阻塞滤波器的关键环节，p值对谐振化，导致中心频率的偏移．而且阻塞滤波器的调谐不特性有影响，Q值越高，选择性越好．但同时也应注准也会导致阻塞滤波器的中心频率发生偏移．影响意保真度而不能无限提高Q值。图2是阻塞滤波器滤波结果的准确性。因此，研究阻塞滤波器中心频率的频率特性曲线，阻抗可分解为实部和虚部。实部相的小范围偏移对抑制次同步谐振的影响具有现实意当于电阻，反映阻尼能力。在图2中的3个谐振频率义。通过仿真研究，确定能够抑制机组扭振的阻塞滤点附

5、近，阻塞滤波器表现为高阻抗以抑制次同步谐波器中心频率的有效范围，对托克托电厂阻塞滤波振。当谐振电流流经阻塞滤波器时．在阻塞滤波器的器的投运有重要的实用价值．中心频率附近将以高抗的形式将谐振电流滤除．但外界条件的变化以及发电机本身参数的不确定性．1阻塞滤波器的基本原理都会使阻塞滤波器的巾心频率发生偏移．因此频率偏移对阻塞滤波器抑制次同步谐振的影响将成为一阻塞滤波器串接在发电机升压变压器高压绕组个值得关注的问题．--收稿日期：20090810；修回日期：2009．10-26-作者简介：刘~(1958)-，男，北京人，高级工程师，从事电力系统自动化应用与研究Email：liun。pi

6、gll58@163．c。m激励。倘若此激励能抵偿或者高于机械和电磁振荡中各种阻尼和电阻中的功率损耗．即系统对于该激励是负阻尼．则振荡就可以维持下去甚至发散．从而在系统中形成次同步谐振。根据汽轮发电机低于工频的自然扭振频率，=I推算jfl；电气系统对应互补的次同步频率．／j岳氓。阻塞滤波器通过抑制电气系统中的次同步谐振频率￡来达到抑制次同步谐振的效果。但是．在外界环境干扰或阻塞滤波器调谐不准的情况下都可能使阻塞滤波器的中心频率发生频移。阻塞滤波器相当于一个带阻滤波器．以下从带阻滤波器的角度分析阻塞滤波器中心频率的小范围偏移对抑制效果的影响。用曰表示带阻滤波器的阻频段．可得：，二B

7、=-f=1)~2音(V式中；f为滤波器的中心频率；Q为滤波器的品质【大l图1三阶阻塞滤波结构数i^、厶为谐振曲线的带阻宽度。Fig-．1ThreestageSSRblockingfilter根据式(1)，在不改变阻塞滤波器的p值的情况下，改变阻塞滤波器的中心频率，=，相当于使阻塞滤波器的阻频段发生一定的位移向左(或向右)偏．移某一阶的频率会使这一阶的滤波频率特性整体向左(或向右)平移一定的距离．如图3所示。H0．，／图3阻塞滤波器中心频率偏移图2阻塞滤波器的频率特性Fig．3Centerfr