基于模态调节的可抑制次同步振荡的SVC设计

基于模态调节的可抑制次同步振荡的SVC设计

周维

(上海思源弘瑞自动化有限公司南京211100)

摘要：针对单机无穷大串补系统存在的次同步振荡问题，在分析全网特征值的基础上，通过模态调节法设计相应的SVC附加阻尼控制器，并用特征值和时域仿真证明了所设计的附加次同步阻尼控制器（SSDC）的有效性。

关键词：模态调节；时域仿真；附加次同步阻尼控制器；SVC

0前言[]*

由于我国电力工业大容量、远距离、跨区域输电要求的提出，电力系统中交流串补线路及高压直流输电线路的应用越来越广泛，在带来巨大经济效益的同时，也可能激发系统次同步振荡（SSO），给系统的安全稳定运行带来隐患。

静止无功补偿器[1－2]（StaticVarCompensator，简称SVC）是灵活交流输电系统FACTS（FlexibleACTransmissionSystem）设备中较早获得实际使用的一种。它是一种快速调节的无功电源，可以提高系统的电压稳定性，提高输电线路的输送功率。同时，SVC也是IEEE次同步振荡工作组推荐的用来抑制系统次同步振荡的装置之一。

20世纪80年代以来，利用SVC阻尼电力系统功率震荡的研究开始得到重视，我国也有一些研究成果。研究表明，如果在SVC加上一个稳定的反馈信号，SVC就能向电力系统提供阻尼，称为功率震荡阻尼控制[3－4]。功率震荡阻尼提高了电力系统的稳定水平，也就提高了电网的输送能力。本文在分析全网特征值的基础上，通过模态调节法设计相应的附加阻尼控制器，并用特征值和时域仿真证明了所设计的附加次同步阻尼控制器（SSDC）的有效性。

1SVC模态调节的设计

针对含SVC的系统，本文仅考虑单输入单输出，其输出量Δy=Δω5，输入量Δu=ΔUs，传递函数G(s)为基本的比例采样函数，主要是要得到K和T这两个参数。其设计环节其基本步骤如下：

对全网的状态方程式作拉式变换，得到：

3结论

本文根据模态调节理论设计了相应的SVC附加次同步阻尼控制器。特征值分析证明了这种阻尼控制器的有效性，最后用PSCAD/EMTDC软件给出了时域仿真验证。

参考文献:

[1]O.Wasynczuk,“Dampingshafttorsionaloscillationsusingadynamiccontrolledresistorbank”,IEEETransactionsonPowerApparatusandSystem,Vol100,No.3,pp.1096-1104,1981.

[2]C.E.J.Bowler,“Discussionon[10]”,IEEETransactionsonPowerApparatusandSystem,Vol100,No.3,pp.1103,1981.

[3]张帆，徐政，附加励磁阻尼控制抑制次同步谐振的研究，电力系统自动化。2007,31(23):24-28

[4]张帆，徐政，利用TCR抑制发电机次同步谐振的仿真研究，高电压技术,2008,34(8):1692-1697

[5]XiangZheng,ZhengXu,andJingZhang,“ASupplementaryDampingControllerofTCSCforMitigatingSSR”,Power&EnergySocietyGeneralMeeting,July2009.