摘要：针对大规模海上风电场经HVDC引起的风机轴系振荡问题,提出基于复转矩法的思想进行分析研究,并设计相应的阻尼控制器,以实现抑制风机轴系振荡的目的。首先,分析风机轴系扭振产生机理,通过复转矩系数法得到系统的电气阻尼系数,以判断固有扭振频率下的系统稳定性;然后,计算出待补偿的电磁转矩和风机转子转速的相角差;最后,通过设计附加阻尼控制器抑制风机轴系扭振。所设计的阻尼控制器具有较好的阻尼效果,且控制器阶数较低,便于实际工程实现。在PSCAD程序中搭建风电场经HVDC并网模型进行仿真分析,分析结果表明,系统加入阻尼控制器后,风机轴系扭振迅速衰减,控制器的加入有效增大了系统阻尼比。此研究为大规模海上风电场通过HVDC并网提供了理论基础。

摘要：提出一种应用静止同步补偿器(static synchronous compensator,STATCOM)抑制次同步谐振(subsynchronous resonance,SSR)的模态互补电流控制方法。该方法采用发电机转速偏差信号作为反馈,动态生成与各模态频率互补的补偿电流信号。STATCOM实时跟踪该电流信号,向机组定子注入幅值和相位均可控的次同步和超同步补偿电流,进而在机组内部激发出与扭振模态频率一致的电磁转矩,从而对SSR起到抑制作用。从理论上推导出补偿电流与电气阻尼系数之间的定量关系,并设计控制器参数的优化方法。以某典型厂对网串联补偿输电系统为实例,通过电磁仿真验证上述机制及控制策略的有效性。通过与同背景下采用静止无功补偿器(static var compensator,SVC)抑制SSR方案的比较分析,表明基于上述方法的STATCOM抑制SSR的方案具有一定的技术/经济优越性。

摘要：针对宁夏电网近电气距离耦合的火电机群与多直流输电的简化等值送端系统,利用基于复频域端口等效导纳矩阵的复转矩系数法对其进行次同步振荡(SSO)特性分析。研究表明,降低宁夏电网直流输电外送功率,加强宁夏电网送端交流系统,增强直流换流站之间电气耦合强度等均有利于改善系统SSO阻尼特性。其次,针对存在SSO风险的灵武二期电厂机组,开展直流输电附加次同步阻尼控制器设计,并通过仿真证明了其有效性。该文研究成果可为宁夏电力外送系统的运行、规划及SSO抑制提供技术支撑和参考。

摘要：针对静止无功补偿器(SVC)的附加次同步阻尼控制器(SSDC)无法抑制所有扭振模式的振荡,在励磁系统阻尼控制器(SEDC)基础上设计双输入多通道结构的改进电力系统稳定器(PSS)。由于PSS无法解决大扰动下的次同步振荡问题,提出利用PSS和SVC联合抑制次同步振荡的方案:SVC抑制主谐振点的振荡,其他扭振模式用改进PSS来解决。复转矩系数法、时域仿真法和Prony分析结果均表明两者联合抑制次同步振荡能够弥补双方的缺陷,在较宽频带内提高系统阻尼,对次同步振荡取得理想的抑制效果。

摘要：高压交流串补有引发次同步谐振的风险,严重影响发电机组乃至整个电网的稳定运行。在光伏发电的基础上,研究通过光伏并网附加控制抑制交流串补引起的次同步谐振问题的可行性。基于复转矩系数思想设计一种次同步阻尼控制器加在光伏电站主控制器上,在保证光伏电站稳定并网的同时,抑制了交流串补引起的次同步谐振问题,很大程度提高了电网的稳定性与新能源并网效率。基于PSCAD/EMTDC仿真软件,以次同步IEEE第一标准模型作为仿真算例进行仿真验证,结果表明,相比STATCOM,通过在光伏电站并网附加阻尼控制器抑制次同步谐振的效果更好。

摘要：风火打捆系统中,风电机组的并网使得火电机组的次同步振荡情况变得更为复杂。基于IEEE第一标准模型搭建了风火打捆经串补外送系统,推导了直驱风机输出功率与火电机组次同步阻尼的关系,分析了其对火电机组次同步振荡的影响机理,并通过PSCAD平台结合复转矩系数法和时域仿真分析进行验证。基于此机理,提出了一种在直驱风机的网侧变流器控制系统无功外环处附加阻尼控制的抑制方法,并对其关键参数的优化设计方法进行了分析,时域仿真结果表明所提出的附加阻尼控制可以有效抑制火电机组的次同步振荡。

摘要：采用计算电气阻尼频率特性与时域仿真相结合的方法,对托克托电厂四期串补送出的次同步谐振问题进行了全面、深入的计算和分析。采用基于时域仿真实现的复转矩系数法——测试信号法计算了不同串补度和运行工况下发电机组的电气阻尼频率特性;计算出使次同步谐振不发散所需要的最小发电机机械阻尼,并与已知的发电机机械阻尼作比较,判断不同串补度和运行工况下托克托电厂四期串补送出的次同步谐振稳定性;采用PSCAD/EMTDC,基于发电机组轴系的多刚体模型进行时域仿真,验证已得到的结果并对采用电气阻尼频率特性无法研究的问题作进一步的分析。计算分析所得结果对托克托电厂四期串补送出方案设计具有指导作用。

摘要：以IEEE次同步谐振第1标准模型为研究对象,采用扫频和时域仿真相结合的复转矩系数法,从系统阻尼特性的角度分析了系统发生SSR的危险性,并用时域仿真法验证了该方法的正确性。在系统中加入TCSC,通过对电气阻尼特性的深入研究,发现在一定的条件下,TCSC使系统的电气谐振点发生了偏移,从而破坏系统发生SSR的条件;但是TCSC运行在较小导通角时,可能引起系统负阻尼频带加宽的现象,从而引起系统的次同步振荡,并通过时域仿真验证了该现象的危险性。讨论了TCSC的参数设计原则,使TCSC能够最大限度地提高对SSR的抑制能力。

摘要：在风火打捆通过串补外送系统中,大容量风电场的并入可能会使发电机组轴系扭振的风险增加,因此需要对风火打捆经过串联补偿外送系统的次同步振荡分析及抑制策略进行研究。本文首先分析了静止同步补偿器(STATCOM)的控制策略,然后研究了STATCOM附加阻尼控制产生电磁转矩增量的机理,并且设计了次同步振荡阻尼控制器,最后在DIgSILENT/PowerFactory仿真平台上研究风电场并网前后和不同线路串补度对系统阻尼的影响,并用复转矩系数法、时域仿真法验证了STATCOM的加入对系统电气阻尼的影响及其对次同步振荡的抑制效果。

摘要：提出了一种新的应用超导储能(SMES)装置阻尼电力系统次同步谐振(SSR)的方法。与以往的类似研究相比,由于本方法基于复转矩系数法, 因而不仅可以适应多机复杂电力系统, 还可以得到电气阻尼系数随扰动频率的变化曲线。在引入SMES控制装置后的IEEE第一基准模型中, 根据复转矩系数法的基本原理, 得出了发电机机械复转矩系数和考虑SMES装置时的电气复转矩系数的表达式, 给出了二者之间的定量关系式, 以此为基础研究了应用超导储能装置阻尼次同步谐振的控制策略, 设计了相应的比例积分(PI)控制器,给出了控制框图, 并在IEEE第一基准模型的系统结构和参数条件下得到了控制器参数。在PSCAD /EMTDC环境中将控制策略和超导磁储能装置应用于IEEE第一基准模型进行了动态仿真, 仿真结果验证了该控制方案的有效性和正确性。