CN201450338U - 静止式次同步谐振动态无功补偿装置 - Google Patents

静止式次同步谐振动态无功补偿装置 Download PDF

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马振库
张玉良
李发军
王桂生
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Abstract

本实用新型涉及电力系统稳定与控制技术领域，一种利用SVC装置抑制次同步谐振的装置。该装置包括转速检测处理器、综合调节控制器、TCR型SVC装置，转速检测处理器与发电机连接，其输出端依次与综合调节控制器、TCR型SVC相串联连接，TCR型SVC输出端与升压变压器相连接。综合调节控制器包括组合式模态滤波器、组合式比例移相器、模态控制器、非线性变换器依次相连接。与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：能够实时跟踪电网的SSR变化，自动抑制SSR，同时补偿无功功率、滤除谐波，具有高度可控性和快速响应性。保护完整，运行安全可靠。

Description

静止式次同步谐振动态无功补偿装置
技术领域
本实用新型涉及电力系统稳定与控制技术领域，特别是涉及一种利用SVC装置抑制次同步谐振的装置。
背景技术
目前世界上普遍采用超高压、远距离、大容量输电系统来开发遥远的电力资源，大区电网之间也普遍采用互联方式运行，形成了以大机组、大电网、远距离、重负荷、大区联网、交直流联合输电为特点的全国性或国际性的现代大型电力系统。大型电力系统互联，可以合理利用各种能源，使发电和输电更经济、可靠。但同时，为了提高输送容量和系统稳定性，越来越多地采用固定串联电容补偿(FSC)、高压直流输电(HVDC)和一些基于电力电子技术的高速控制装置，这些装置在一定条件下可能会引发次同步谐振SSR(Subsynchronous Resonance)的问题。轻微的SSR会降低汽轮发电机轴系的寿命，严重的SSR可导致汽轮发电机轴系断裂，威胁机组和电力系统的安全稳定运行。SSR问题已成为电网安全运行所面临的一个迫切需要解决的现实问题，必须采取必要措施有效化解风险，确保机网安全。
自二十世纪七十年代以来，在世界各国由于SSR引起的大轴损坏屡有发生，引起了各国电力部门的高度重视，针对SSR问题提出的解决方法已有多种，其中主要措施有：晶闸管控制串联电容器(TCSC)、NGH阻尼器、附加励磁阻尼控制(SEDC)、静止无功补偿(SVC)和阻塞滤波器(BF)等。但这些解决方法并不成熟，基本上还停留在理论研究阶段，在实际系统的应用并不多。
发明内容
本实用新型克服了现有技术中的不足，提供了一种结构设计合理，能有效抑制SSR的静止式次同步谐振动态无功补偿装置。
为实现上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现：
一种静止式次同步谐振动态无功补偿装置，该装置包括转速检测处理器、综合调节控制器、TCR型SVC装置，转速检测处理器与发电机连接，其输出端依次与综合调节控制器、TCR型SVC相串联连接，TCR型SVC输出端与升压变压器相连接。
所述的TCR型SVC装置包括TCR回路和滤波器FC回路，TCR回路接成三角形电路，每一边由反相并联的晶闸管与相等电抗值的两个电抗器组成；滤波器FC回路并联连接，每相由电抗器和电容器串联组成，TCR与FC回路并联在被保护发电机的机端母线上。
所述的综合调节控制器包括组合式模态滤波器、组合式比例移相器、模态控制器、非线性变换器依次相连接。
所述的TCR型SVC装置连接有保护电路。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
1、本实用新型采用组合式模态滤波器，可分别对多个次同步模态控制信号进行调节，能在各种运行方式下有效抑制多模态SSR。
2、本实用新型采用组合式比例移相器，可对多个模态的次同步频率分量信号的大小和相位进行独立调节，使得在不同的系统运行方式和故障情况下均能有效抑制SSR。
3、本实用新型采用模态控制器，针对多个扭振模态设计不同的控制通道和参数，进行解偶控制，达到同时优化抑制多个扭振模态的效果。
4、本实用新型能够实时跟踪电网的SSR变化，自动抑制SSR，同时补偿无功功率、滤除谐波，具有高度可控性和快速响应性。
5、本实用新型采用新型LCD显示操作界面，中文显示，操作简单方便。
6、本实用新型保护完整，运行安全可靠。
附图说明
图1是静止式次同步谐振动态无功补偿装置的原理图。
具体实施方式
见图1，一种静止式次同步谐振动态无功补偿装置，该装置包括转速检测处理器、综合调节控制器、TCR型SVC，转速检测处理器与发电机连接，其输出端依次与综合调节控制器、TCR型SVC相串联连接，TCR型SVC输出端与升压变压器相连接。综合调节控制器包括组合式模态滤波器、组合式比例移相器、模态控制器、非线性变换器依次相连接。TCR型SVC连接有保护电路。
晶闸管控制电抗器(TCR)回路接成三角形电路，每一边由反相并联的晶闸管与相等电抗值的两个电抗器组成；滤波器(FC)回路并联连接，每相由电抗器和电容器串联组成。TCR与FC回路并联在被保护发电机的机端母线上。
转速检测处理器采集发电机组轴系扭振的机械或电信号，选取含有发动机扭振模式分量的测量量作为综合控制器的输入信号，输入信号依次经综合调节控制器的组合式模态滤波器、组合式比例移相器、模态控制器、非线性变换器进行调节，输出信号通过触发器调节SVC的晶闸管控制电抗器(TCR)的移相触发角，实现连续改变其并联电抗值，形成与轴系次同步扭振频率互补频率的电流，进而在机组内部产生对应的电磁转矩，合理控制该电磁转矩的幅值和相位达到控制SSR的效果。

Claims (4)

1.一种静止式次同步谐振动态无功补偿装置，其特征在于，该装置包括转速检测处理器、综合调节控制器、TCR型SVC装置，转速检测处理器与发电机连接，其输出端依次与综合调节控制器、TCR型SVC相串联连接，TCR型SVC输出端与升压变压器相连接。
2.根据权利要求1所述的一种静止式次同步谐振动态无功补偿装置，其特征在于，所述的综合调节控制器包括组合式模态滤波器、组合式比例移相器、模态控制器、非线性变换器依次相连接。
3.根据权利要求1所述的一种静止式次同步谐振动态无功补偿装置，其特征在于，所述的TCR型SVC装置连接有保护电路。
4.根据权利要求1所述的一种静止式次同步谐振动态无功补偿装置，其特征在于，所述的TCR型SVC装置包括TCR回路和滤波器FC回路，TCR回路接成三角形电路，每一边由反相并联的晶闸管与相等电抗值的两个电抗器组成；滤波器FC回路并联连接，每相由电抗器和电容器串联组成，TCR与FC回路并联在被保护发电机的机端母线上。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101938135A (zh) * 2010-10-18 2011-01-05 上海申瑞电力科技股份有限公司 非线性的发电机组无功分配计算方法
CN102916434A (zh) * 2012-10-09 2013-02-06 山东电力工程咨询院有限公司 基于无功消耗的光伏电站无功补偿优化配置控制方法
CN103999315A (zh) * 2012-12-20 2014-08-20 Abb技术有限公司 用于提高发电厂有功功率生产量的发电机和svc的经协调的控制方法及其控制器

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