应用SVC抑制线路低频振荡的可行性研究

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1、上海电力2O14年第3期应用SVC抑制线路低频振荡的可行性研究李洋，陆云，彭建平(国网上海市电力公司检修公司，上海201204)摘要：目前抑制电力系统低频振荡的主要措施是PSS，但PSS对于联络线上的低频振荡抑制效果不是很理想，然而有大量文献都提出了采用SVC来抑制联络线上的低频振荡。本文根据SVC抑制低频振荡的原理，在电力系统仿真软件PSASP中搭建了SVC附加控制模型，在真实电网运行方式中仿真调试，来评估SVC对低频振荡的抑制效果，为大规模应用提出建议。关键词：电力系统低频振荡；阻尼特性；静止无功补偿器SVC；附加控制中图分类号：TM77文献标志码：B0引言行可行性研

2、究。1SVC提高系统阻尼特性的原理为了实现“西电东送、南北互供、全国联网”的电网新格局，一大批超高压、大容量、远距离输电文献指出，在远距离输电系统的中心并工程相继开工建设，随之而来也产生了一些新的联SVC可以提高系统的阻尼，通过调节SVC的问题，比如电力系统低频振荡的问题，当发生低频可变输出B来改变系统的转移电抗，达到提高系振荡时，互联系统的一部分对另一部分摆动，造成统阻尼的目的。联络线和其他相连电网的大幅度功率波动，所以互联系统发生大规模低频振荡对系统稳定和安全运行造成严重的危害。电力系统稳定器PSS是目前应用最广泛、最成熟、最经济的措施来抑制系统的低频振荡[_1。对于

3、区域问的低频振荡，做好机组群PSS协调工作，合理整定参数，会对提高阻尼有很好的效果。图1单机系统接线图但是电力系统稳定器PSS常装设于发电机励磁部分，而联络线上的低频振荡很难找到与之相对应的发电机组。与此同时，随着电力系统的不断发展，传统的电力系统稳定器PSS不能针对电力系统机组振荡模式提供附加阻尼控制，不能实时提供控制参数，导致PSS的控制效果不是很理想。大量的文献都提出SVC可以提高电力系图2单机系统接线图的等效电路统的阻尼特性，改善系统电压稳定性和暂态稳定文献FIB]详细推理了SVC提高系统阻尼特性。但是，绝大多数结论都基于对单机无穷大系性的原理。如图1所示，在单机

4、系统中并联一个统或4机组两区域的电力系统进行特征值分析，SVC，其输出的导纳为jx，利用电路的y一△变没有在实际的电网运行方式中验证SVC是否能换，可将并联SVC的单机系统变化为图2的等效够有效地抑制线路的低频振荡。本文在实际电网电路。由图可知，未并联SVC时发电机到无穷大运行方式下，根据SVC阻尼控制理论搭建SVC系统的电抗为X+X：，并联SVC后发电机到无附加控制模型，调整控制参数，评估SVC附加阻穷大系统的电抗变为X根据y一△变换公式可尼控制的效果，对应用SVC抑制线路低频振荡进得其值：一84—2014年第3期上海电力X12一X1+X24-XIX2／xB(1)此时线

5、路的传输功率为：一‘堕星壁堑塑)／订妄sin(2)_／在不考虑调节励磁的情况下，式中的P是功角和容抗X的函数，即式(2)改写为：(＼些!裴壑整P一_厂(XB)g()(3)AP，／-AVAO假设给功角和容抗一个变化量，产生一个小ABs“△y扰动，即一。+△和X一X。4-AX，则传输功(S监!些)，svc导纳输出引起被率的偏差量为：控母线电压的变化AP=f(xB。)g(80)+g()厂(XBo)AXB=埘+nAXB(4)式中：图3SVC基本电压控制对阻尼力矩的影响m一厂(XB。)g(。)L，EU，(里屋挂堑友)(5)X】+X2+X1X2／xB。一g()f(XBo)＼篡≥／一酾

6、B．1[(X+X鬻z)X。+XX]s⋯in⋯㈦逛型、SVC的可变导纳AX的变化假设由频率的、嚣变化量控制，即：ABs⋯／—△XB—k△叫一kp△(7)／引用发电机经典二阶模型，将其改写为小扰母纳输出／动的形式为：T，P△+Dp△+。△P=0(8)图4SVC附加阻尼控制的作用式中：P为微分算子d／dt；D为系统的自然阻尼功率系数；为待定常数，k>O。图4描述了SVC附加阻尼控制的向量图，将式(4)和式(7)代入式(8)中得到：SVC加入了一个附加阻尼控制，使得SVC的输T』△+(D+。nk)pA8+om△一0出合成向量在△臼一△平面0。～9O。之间，这样(9)SVC不仅发挥

7、了增加同步转矩的作用，也发挥了由式(9)可以看出，系统的自然阻尼系数由增加系统阻尼转矩的作用。D变为了(D+。nk)，阻尼系数因此增大了，这就图5是在PSASP程序中搭建的带有附加控是SVC提高系统阻尼特性的基本原理，其中可变制的SVCUD仿真模型，它由电压调节器和附加导纳AX的变化可引入不同的信号进行控制。控制部分组成。电压调节是SVC的基本控制模式，主要是改善电压稳定性和提高系统暂态稳定2SVC附加控制模型搭建性，通过一个测量环节测得线路电压，通过电压调下面采用向量图的方式来阐述附加控制的原节模块获取正序电压幅值，然后与参