次同步谐振

摘要： 火电机组经交流串补线路送出存在次同步谐振风险,特别是当送出系统机组台数多、线路回数多时,次同步谐振问题会更复杂。针对陕北煤电基地交流串补送出系统的次同步谐振问题,以府谷电厂4台机组为研究对象,从机组并网次同步的稳定性和机组轴系的疲劳损耗2个维度出发,采用频率扫描法和时域仿真法对各种运行方式下府谷电厂机组的机组次同步谐振问题进行分析研究,根据机组次同步谐振时域仿真的具体情况,最终从稳定性和疲劳损伤两方面评估府谷电厂次同步谐振的问题严重程度。

摘要： 汽轮发电机组经过交流串补线路送出,经常存在较为严重的次同步谐振(SSR)问题,经济性、完备性的次同步谐振抑制方案设计是解决问题的关键。本文提出一种基于容量分散布置的次同步谐振抑制方案,通过接入发电机定子侧的机端次同步阻尼控制器按照容量分散为多个小容量抑制设备并列运行,同时与转子侧附加励磁阻尼控制器形成冗余配置,从而以较小的投入实现完备的次同步谐振抑制功能。以陕北某电厂送出系统为研究对象,对容量分散设计的抑制方案在严重运行方式下的抑制效果进行仿真验证,结果表明:该方法能够以较好的经济性和完备性,解决汽轮发电机组的次同步谐振问题。

摘要： 加装串补装置可提升高压输电线路的输送能力,但这也是系统发生次同步谐振的诱因之一。以某实际电力系统为例,采用解析法对汽轮发电机组轴系扭振的模态进行分析,对不同频率下系统等值阻抗进行扫描,研判发生次同步谐振的风险;并基于时域仿真,对不同工况下系统运行情况进行验证,结果表明:汽轮发电机组轴系扭振模态与解析法的计算结果吻合;机组轴系扭振的剧烈程度及振荡模态会随故障不同而改变;任何工况下,发电机轴段均不会发生轴系扭振。

摘要： 超高压远距离输电线路和大容量发电机组投入运行后,为提高电力系统稳定性和输电能力而采取的线路串联电容补偿措施,会引起电力系统次同步谐振。介绍一种用于抑制发电机次同步振荡的抑制措施和控制策略,通过变压器并联接到发电机出口的母线上或发电机升压变压器高压侧,获取包含发电机全部扭振模态的转速偏差信号,获得较好抑制效果。

摘要： 特高压直流输电和交流串补输电可能给临近电厂发电机组带来次同步谐振风险,严重的次同步谐振问题会导致发电机组轴系损坏,影响到机组和电网的安全稳定运行.本文以西北某600MW火电机组为研究对象,通过对该电厂次同步谐振风险分析研究,采用频率扫描法和时域仿真法仿真分析后得出该火电机组存在次同步谐振风险的结论.对比现有常用的次同步谐振抑制措施,分析附加励磁阻尼控制装置(SEDC)的特点,将加装SEDC装置作为该电厂机组抑制措施之一.对比分析电厂一期机组在SEDC装置投入和退出时模态阻尼系数的衰减情况、串补投入时SEDC装置投入和退出时机组的模态响应情况,结果表明,配置参数适当时,SEDC装置可以提高机组模态阻尼,能有效抑制小扰动引发的机组SSR振荡扰动.

摘要： 特高压直流输电和交流串补输电可能给临近电厂发电机组带来次同步谐振风险,严重的次同步谐振问题会导致发电机组轴系损坏,影响到机组和电网的安全稳定运行。本文以西北某600MW火电机组为研究对象,通过对该电厂次同步谐振风险分析研究,采用频率扫描法和时域仿真法仿真分析后得出该火电机组存在次同步谐振风险的结论。对比现有常用的次同步谐振抑制措施,分析附加励磁阻尼控制装置(SEDC)的特点,将加装SEDC装置作为该电厂机组抑制措施之一。对比分析电厂一期机组在SEDC装置投入和退出时模态阻尼系数的衰减情况、串补投入时SEDC装置投入和退出时机组的模态响应情况,结果表明,配置参数适当时,SEDC装置可以提高机组模态阻尼,能有效抑制小扰动引发的机组SSR振荡扰动。

摘要： 文章以双馈机群串补并网系统为研究对象,构建了机群的详细模型、聚合模型及单机模型,在并网台数不同、集电线路参数不同的条件下,对次同步谐振下聚合模型的有效性进行了综合分析.结果表明,在3种算例条件下,振荡时聚合模型能较准确地反映机群输出特性、阻尼特性和振荡频率,且准确性均高于单机模型.

摘要： 主感性网络下逆变器并网极易出现振荡问题.文中首先推导出了计及跨时间尺度交互作用的改进电磁模型,揭示了输出阻抗与线路阻抗的相互作用导致系统的功率环特性发生改变,甚至引发次同步谐振.基于此,提出了输出功率比例微分反馈策略,比例反馈利用系统高频衰减特性降低谐振增益,微分反馈削减谐振峰值,增益补偿用以维持系统带宽,并给出了各反馈系数的具体设计方法.输出功率比例微分反馈策略可在保持系统低频特性的同时,有效抑制次同步谐振,提高系统稳定性.最后,通过实验验证了改进电磁模型的正确性和输出功率比例微分反馈策略的有效性.

摘要： 串补电容可能引发次同步暂态扭矩放大,极端情况下在0.5 s内导致汽轮发电机组大轴损伤,常规扭应力保护来不及保护.提出一种快速保护方法,该方法将电流或有功功率的工频变化量越限作为启动判据,波动转速幅值越限作为动作判据.针对XM地区M电厂的机组,选取12个算例进行时域仿真分析,结果表明,波动转速幅值与扭振幅值有较好的一致性,近似成正比;在仿真的转速中叠加现场实测的转速噪声信号,对保护算法及保护逻辑进行验证,结果表明扭振较轻时保护不动作,扭振较重时保护快速动作,最恶劣工况下暂态扭矩放大导致的疲劳值可降低至15％以下.需注意机组脱网之后仍存在扭振的影响,保护定值应有足够裕度.

摘要： 针对双馈风电场次同步谐振问题,通过理论计算与现场实测,分析了等效电路模型在计算谐振频率时存在的问题,并且提出了精确计算谐振频率的方法.通过分析不同风电并网规模时振荡电压、电流波形特点,讨论了系统阻尼与振荡特性之间的关系,提出弱阻尼系统在风机满发下仍会出现振荡幅值较大的现象.结合次同步振荡频率范围以及电压、电流的振荡幅值,讨论了次同步谐振可能造成系统保护误动、风机脱网、发电机轴系损伤、变压器偏磁等问题,为准确分析风电场次同步谐振对系统的影响提供依据.

摘要： 基于实际系统参数搭建仿真模型,通过模拟仿真并观测保护测量阻抗的轨迹图,研究次同步谐振对距离保护的影响.研究表明,次同步谐振对距离保护Ⅰ段有影响,而对Ⅱ、Ⅲ段没有影响.串补线路上区外故障时,保护Ⅰ段可能误动作,而区内故障时保护不会拒动作.在非串补线路上,若保护安装点到故障点的线路上有串补电容存在,保护可能会误动.次同步谐振对距离保护Ⅰ段的影响与串补度、故障点、故障类型和串补电容安装位置都有关.对保护安装处的电压、电流进行频谱分析表明,保护误动作本质上是由于电气量中含有次同步分量,造成测量阻抗发生了偏移.

摘要： 由于我国能源与负荷分布不均匀,有长距离高压送电的需要,次同步谐振的研究变得越来越重要.本文首先对NGH次同步谐振阻尼抑制方案的原理进行分析,论证了其基本理论的可行性,并指出影响其推广应用的原因,然后对原实验模型进行了改进,提出了改进NGH结构——NGH-C结构,即在原先的电力电子结构中添加电容,以提高抑制效果.NGH方案属于被动抑制,能够消减谐振分量,且其原理结构简单,易于工程实践,但由于不能完全消除谐振,所以建议作为次同步抑制的辅助方案.

摘要： 简述浑源加装串补后在托克托电厂机组中产生的次同步谐振(SSR)及异步自激磁问题,通过研究分析,采取加装阻塞滤波器并串电阻方法后投运试验,抑制机组中产生的次同步谐振,并且机组异步自激磁现象不发散且收敛,阻塞滤波器可以正常投入.进一步具体分析500kV线路操作、各种接地、短路故障对机组影响分析,线路操作、各种接地、短路故障时阻塞滤波器小电阻对异步自激磁起到了衰减作用,没有发散,阻塞滤波器对机组起到保护作用.

摘要： 本文简要介绍了几种不同的SSR问题解决方案,介绍了SSR问题解决方案的比选方法和原则,要根据电厂SSR问题的严重程度和不同的SSR表现形式并兼顾投资而选择不同的SSR问题解决方案.通过仿真计算对比分析了这些不同的SSR解决方案对暂态扭矩放大的缓解效果,结果表明阻塞滤波器(BF)和可控串补方案(TCSC)对暂态扭矩放大问题的抑制效果要明显好于SVC和SEDC方案.

摘要： 介绍了串联补偿的作用和次同步谐振(SSR)产生机理。详细分析了次同步谐振动态抑制装置(SSR-DS)抑制次同步谐振的控制策略。通过分析陕西国华锦界能源有限责任公司几次系统故障时的动作波形,说明投运的SSR-DS运行稳定,抑制次同步谐振作用明显,有效保证了机组的安全运行。

摘要： 本文从上都电厂引发的SSR问题出发,提出解决方案,通过效果试验和典型故障数据验证了SSR在串补输电系统的普遍存在性和SEDC+TSR联合抑制机网SSR的可行性和有效性,不仅为解决上都电厂的SSR问题提供数据支持,也为解决串补输电和直流输电引发的次同步谐振问题建立了可行的技术路线。

摘要： 在电力系统中，超高压远距离输电采用串联电容补偿后，可能会发生电力系统次同步谐振（SSR）。抑制次同步谐振有多种措施，利用机端阻尼控制器（GTSDC）来抑制次同步谐振为其中的一种措施。但是，施加机端阻尼控制器在增加次同步振荡模态阻尼的同时，机端阻尼控制器产生的机端注入电流从原理上将对变压器保护（如差动保护）造成影响。本文分析了机端阻尼控制器注入机端电流的特点，并进一步从对离散傅里叶变换（DFT）的影响、对保护原理与灵敏度影响的角度，全面分析了机端阻尼控制器接入系统对变压器保护的影响，最后通过计算实例验证了分析的正确性。

摘要： 发电机扭振保护的工程应用较少,尚未形成公开的国内外标准或行业规范.本文就发电机扭振保护在现场应用过程中遇到的若干问题展开探讨,以期能够找到合适的解决方案,文中所关注的问题包括扭振保护的双重化配置方案、提高转速信号测量可靠性的措施、转速传感器安装后的预测试方法等.最后,给出了扭振保护现场应用的若干波形,并做简单分析.

摘要： 发电机扭振保护的工程应用较少,尚未形成公开的国内外标准或行业规范.本文就发电机扭振保护在现场应用过程中遇到的若干问题展开探讨,以期能够找到合适的解决方案,文中所关注的问题包括扭振保护的双重化配置方案、提高转速信号测量可靠性的措施、转速传感器安装后的预测试方法等.最后,给出了扭振保护现场应用的若干波形,并做简单分析.

摘要： 本发明公开了一种有效抑制次同步谐振和振荡的次同步阻尼控制系统，属于电力系统稳定与控制技术领域。所述系统包括：转速检测与前置处理器、组合式模态滤波器、组合式比例移相器、模态控制信号综合器、次同步补偿电流指令计算器、电流差拍控制器和DC/AC变换器。本发明通过注入与机组轴系模态频率互补的次/超同步电流来抑制轴系扭振，能同时抑制多个扭振模态，功能全面，可以解决电力系统的多模态次同步谐振和振荡问题，提高了系统的次同步稳定性，并降低了大型发电机的轴系扭振疲劳损耗。

摘要： 本发明公开了一种基于同步相量测量数据的次同步谐振溯源方法，建立次同步谐振下的同步相量数学模型；对同步相量数学模型进行分析，并计算其次同步谐振的模态参数，进行次同步谐振源的判断，实现次同步谐振溯源。本方法不需要安装额外的设备，只需利用现有的广域监测系统就可以实现在线检测次同步谐振现象，减少检测成本；同时也不需要风机的详细参数或实际周围环境情况，只需要检测风电场产生的电流电压数据便可以监测次同步谐振现象，使得次同步谐振溯源过程简单高效。本发明所采用的两种分析方法简单、高效，并且可交叉验证以提高正确性，只需要判断RSSR实部的符号就可以判断是否发生了次同步谐振。

摘要： 本发明提供了一种风电及柔直系统的次同步谐振控制方法及装置，该方法包括：根据定风电及柔直系统中各控制回路的次同步谐振控制参数，确定风电及柔直系统中各控制回路的敏感性参数值；基于各控制回路的敏感性参数值，确定对风电及柔直系统的次同步谐振特性的影响超过设定范围的控制回路；在所述对风电及柔直系统的次同步谐振特性的影响超过设定范围的控制回路中加入频变控制器；将加入频变控制器后的控制回路的输出结果输入至风电及柔直系统。本发明可以实现对风电及柔直系统的次同步频率振荡的控制，准确度高，不影响工频信号的暂态特性，成本低。

摘要： 本申请公开一种双馈风力发电机组次同步谐振的抑制方法及变流器，所述方法包括：获取双馈风力发电机的定子电流is_meas和转子电流i′r_meas，计算双馈风力发电机励磁电流中的次同步电流分量im_ss，再通过幅度和相位变换形成次同步阻尼作用量uc_ss，以叠加至双馈风力发电机组的基本作用量上形成终作用量。本申请基于双馈风力发电机的定子电流和转子电流实时计算次同步电流分量，相对于检测电网电压中的次同步分量，工程上更为简便、可靠，无需精确辨识次同步谐振的频点，即可在较宽的频段内实现对次同步谐振的阻尼控制，从而消除双馈风力发电机组接入特定电网下的次同步谐振风险，保障接入电网后系统的安全稳定运行。

摘要： 本发明是一种抑制次同步谐振和振荡的柔性直流附加次同步振荡控制系统。包括有反馈信号处理器、多模式带通滤波器、多模式比例移相器、模态控制信号综合器、附加信号控制器。通过在柔性直流控制系统上附加次同步阻尼控制策略，能同时抑制多个扭振模态，功能全面，可以解决电力系统的多模态次同步谐振和振荡问题，提高了系统的次同步稳定性，进而提高电网的输电能力并保障发电机的安全。

摘要： 本发明公开了一种有效抑制次同步谐振和振荡的次同步阻尼控制系统，属于电力系统稳定与控制技术领域。所述系统包括：转速检测与前置处理器、组合式模态滤波器、组合式比例移相器、模态控制信号综合器、次同步补偿电流指令计算器、电流差拍控制器和DC/AC变换器。本发明通过注入与机组轴系模态频率互补的次/超同步电流来抑制轴系扭振，能同时抑制多个扭振模态，功能全面，可以解决电力系统的多模态次同步谐振和振荡问题，提高了系统的次同步稳定性，并降低了大型发电机的轴系扭振疲劳损耗。

摘要： 本发明公开了一种基于同步相量测量数据的次同步谐振溯源方法，建立次同步谐振下的同步相量数学模型；对同步相量数学模型进行分析，并计算其次同步谐振的模态参数，进行次同步谐振源的判断，实现次同步谐振溯源。本方法不需要安装额外的设备，只需利用现有的广域监测系统就可以实现在线检测次同步谐振现象，减少检测成本；同时也不需要风机的详细参数或实际周围环境情况，只需要检测风电场产生的电流电压数据便可以监测次同步谐振现象，使得次同步谐振溯源过程简单高效。本发明所采用的两种分析方法简单、高效，并且可交叉验证以提高正确性，只需要判断RSSR实部的符号就可以判断是否发生了次同步谐振。

摘要： 本发明提供了针对变速抽蓄并网系统的次同步谐振分析方法及装置，方法包括：构建交流励磁系统转子侧变流器定功率的外环控制方程。根据外环控制方程建立导纳模型并通过导纳模型获得等效闭环系统方程。根据等效闭环系统方程获得闭环系统稳定判据表达式并根据稳定判据表达式判断是否存在次同步谐振风险。本申请针对变速抽蓄机组经串联补偿装置远距离输电系统可能存在的次同步谐振问题，提出了一种考虑定功率外环对变速抽蓄并网系统次同步谐振影响的分析方法，以准确分析所选取的定功率外环控制参数是否会引起系统次同步谐振的风险，避免因为定功率外环控制参数选取不当而引发的失稳问题。

摘要： 本发明公开了一种基于附加电磁转矩的双馈风电机组次同步谐振抑制方法，通过三相异步电机的磁链方程和三相异步电机的转子侧电磁转矩表达式构建转子侧电磁转矩变化量和转子转速扰动量之间的传递函数，从而根据传递函数从物理层面推导出次同步谐振的产生机理，进而根据次同步谐振的产生机理在转子侧变流器的d轴控制器中附加用于对目标双馈风电机组附加电磁转矩的次同步谐振阻尼控制策略，使目标双馈风电机组产生一个与转子转速扰动量的相位相反的电磁转矩，从而能够有效抑制双馈风电机组经串补输电线路向外输送风电的输电系统的次同步谐振。

摘要： 本发明提供了一种串联补偿系统次同步谐振参数监测方法及系统，该方法包括在串联补偿系统发生次同步谐振时，根据奇异值分解后的第一汉克尔矩阵、第二汉克尔矩阵，确定降阶矩阵；其中，第一汉克尔矩阵和第二汉克尔矩阵基于串联补偿系统多个采样时刻下目标采样点的同步相量建立；对降阶矩阵进行特征值分解，得到特征值矩阵；根据特征值矩阵确定串联补偿系统次同步谐振分量的频率和阻尼；根据特征值矩阵和同步相量确定串联补偿系统次同步谐振分量的幅值。通过采集同步向量，增加子空间模式的汉克尔矩阵，以将其表述为DMD问题，从而准确计算得到次同步谐振分量的参数值，不受频谱泄漏的影响。