TCSC次同步谐振阻尼控制器设计

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1、第35卷第3期四川电力技术V01．35。No．32012年6月SichuanElectricPowerTechnologyJun．。2012TCSC次同步谐振阻尼控制器设计王敏。康积涛。李康，卢绍强(西南交通大学电气工程学院，四川成都610031)摘要：输电线路采用串联电容补偿存在引起电力系统次同步谐振的危险，TCSC常用来解决这一问题。基于提升系统电气阻尼的思想，设计了TCSC附加阻尼控制器，该控制器针对分模态控制方法存在的不足进行了改进。基于IEEESSR第一标准测试模型的分析表明改进后的控制器能将系统在几乎整个次同

2、步频段内的电气阻尼提高为正，从而消除了该频段内的SSR危险。关键词：TCSC；次同步谐振；附加次同步阻尼控制器；相位补偿；电气阻尼Abstract：Subsynchron0usresonance(SSR)isapotentialdangertopowersystemwithseriescapacitorscompensatedintrans—missionlines，sothyristor—controlledseriescapacitor(TCSC)hasalwaysbeenusedtosolvetheproblem．

3、Basedontheideaofenhancingsystemdamping，asupplementarysubsynchronousdampingcontrollerofTCSCisdesigned，whichimprovestheshortcomingsofthesub—modalcontrolmethod．ThesimulationscarriedoutonthefirstbenchmarkmodelofthemodifiedIEEESSRshowthatthedampingcontrollercanincreas

4、etheelectricaldampingofalmostthewholeSSRfrequencybandtothepositivelevel，thatis，theriskofSSRinthatfrequencybandcanbemitigatedKeywords：thyristor—controlledseriescapacitor；subsynchronousresonance；supplementarysubsynchronousdampingcon—troller；phasecompensation；electr

5、icaldamping．中图分类号：TM721．4文献标志码：A文章编号：1003—6954(2012)03—0048—04输电线路中引入串联电容补偿，在增加输电经制方式的不足进行了改进。基于IEEESSR第一标准济效益的同时会引起电力系统的稳定运行问题。当测试模型在PSCAD／EMTDC中使用测试信号法，采用了串补的输电系统中的汽轮发电机组受到扰动分析了该控制器对系统电气阻尼的影响。结果表明，时，就会因网机耦合而彼此互激，发生次同步谐振加人该SSDC能将系统在几乎整个次同步频段内的电(subsynchronousres

6、onance，SSR)，导致发电机轴系气阻尼提高为正，即消除了该频段内的SSR危险。扭振，严重时造成发电机轴系损坏，破坏电力系统的安全稳定运行。1TCSC抑制SSR的基本原理国内外对次同步谐振的抑制措施进行了广泛而深入的研究，TCSC、SVC等FACTS装置在次同步谐1．1TCSC运行原理振的抑制研究上也受到了充分的重视。在研究使用TCSC的基本结构如图1所示，由一个电容器和TCSC抑制次同步谐振方面，国内外学者已经进行了一个晶闸管控制电抗器(TCR)组成。大量的研究¨J。文献[4]的计算表明，TCSC在一定的导通角下，

7、具有正电阻特性，从而可以缓解次同步谐振；文献[5]提出了TCSC主动阻尼控制，通过对TCSC的触发调制，提升系统电气阻尼来抑制危险模式的振荡。文献[6]基于TCSC设计了一宽带通单通道SSDC，实现了将整个次同步频率范围的电图1TCSC基本模块气阻尼提升为正。稳态运行时，TCSC的等效基波电抗与触基于提升系统电气阻尼的思想，在TCSC开环控发角的关系为制上附加次同步阻尼控制器。该控制器针对分模态控第35卷第3期四川电力技术Vo1．35。No．32012年6月SichuanElectricPowerTechnologyJu

8、n．。2012㈦一面X2(27r-2a-sin2a)参数’-90~耋望22㈩正。+2系统模型：式中，为电容器C的基波电抗；X为=90。时测试模型是基于IEEE第一标准测试系统，并TCR的等效基波电抗；k为TCSC主回路特征参数，将原系统中部分固定电容用可控串补代替，线路的一般k=3．3～10，以使触发角Ot变化时，T