次同步谐振分析方法的研究

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1、第31卷第5期四川电力技术Vo1．31。No．52008年10月SichuanElectricPowerTechnologyOct．。2008次同步谐振分析方法的研究熊萍，李兴源，徐大鹏(四川大学电气信息学院，四川成都610065)摘要：用频率扫描法、基于时域仿真的复转矩系数法——测试信号法、Prony算法和时域仿真法分析了IEEESSR(SubSynchronousResonance，简写为SSR)第一标准模型和南网百色串补工程两个系统激发次同步谐振的可能性。比较了这几种分析方法的优缺点，其中Prony算法可以得到关于振荡特征的很多有用的信息，即可以分析仿真数据又可以分析实测数据，具有很高的

2、工程实用价值。关键词：频率扫描；复转矩系数法；次同步谐振(SSR)；Prony算法；时域仿真Abstract：ThepossibilitiesofinitiatingSSRintheIEEEfirstbenchmarksystemandBaisecapacitorcompensationprojectinChinaSouthernPowerGridareresearched，bothofthemusingfrequency—scanning，complextorquecoefficientbasedontime—domainsimulation，Pronyalgorithmandtime—do

3、mainsimulationmethod．Keuwords：frequency—scanning；complextorquecoefficient；SubSynchronousResonance(SSR)；Pronyalgorithm；time—domainsimulation中图分类号：TM712文献标识码：A文章编号：1003—6954(20o8)05—0013—04在中国，水电、煤电资源和负荷中心的异地分布，轮机转子上产生的扭矩将引起转子的振荡。当感应导致大容量、远距离输电。由于节省投资和保护生态产生的次同步力矩与弹性质块的固有振荡模式一致等方面的原因，要求充分利用原有输电系统。串联电时

4、，就会发生次同步振荡，这些振荡会引起发电机轴容补偿是提高远距离输电系统传输容量、改善系统稳系疲劳累积，严重时会导致大轴的扭断。●定性的一种常用的有效方法⋯。但是串联电容补偿易引起次同步谐振。次同步谐振存在于交流网络中1次同步谐振的分析方法含有低于工频的自然频率的系统中。交流网络中的潮流具有两个分量：一个是频率为工频的分量，另一次同步谐振分析方法主要有：特征值分析方法、个正弦分量的频率完全取决于网络中的元件。在一复转矩系数法、频率扫描法、时域仿真法等J。个简单的R—L—c网络中电流量的一般表达式如(1)特征值分析法是基于小扰动线性化模型的下：方法，通过求解全系统状态方程，可以求出系统特征i(t)

5、=Asin(2．1rfot一‰)值、特征向量等大量有用信息。但形成系统状态方程+Bexp(一刀：t)sin(2：t+1)困难，且对于大系统具有维数灾问题，如何准确、高效其中是网络额定频率，一般取50Hz或60求出系统特征值是一个困难的事情。Hz取决于网络中的元件。(2)频率扫描分析方法是一种近似的线性方法，该电流流入发电机定子绕组后在发电机的转子利用该方法可以筛选出具有潜在次同步谐振问题的侧感应出相应的电流，该过程在数学上用派克方程描系统条件，同时可以确认对次同步谐振问题不起作用述。变化过程使得电流的额定频率分量，从转子侧看的系统部分。频率扫描法只对于串联电容补偿引起来为一个稳态的直流量。频率

6、为的电流分量经变的SSR问题有效，它没有考虑运行工况的变化以及换，转化为含有频率为(+)以及(一)的分量，电力系统控制器对SSR的影响，分析精度较差。但后者称为次同步频率。次同步频率的电流分量在汽利用频率扫描程序分析多种系统结构和多种串联补偿度的SSR问题所需要的成本比采用其它模型要低基金项目：国家重点基础研究专项经费资助项目(2004CB217901)；得多。对用频率扫描法已确认的SSR问题，其严重国家科技支撑计划项目(2008BAA13B01)程度还需要通过其它模型来加以校核。·13·第31卷第5期四川电力技术Vo1．31。N0．52008年1O月SichuanElectricPowerT

7、echnologyOct．，2008(3)复数力矩法通过计算得到由小幅值振荡测试信号法、Prony算法和时域仿真四种不同的分析引起的该发电机电气系统和机械系统的响应电气复方法分析了两个算例激发次同步谐振问题，分别是转矩增量△和机械复转矩△。定义等效电气复IEEESSR第一标准模型和南方电网百色串补工程。数力矩()=,aL／A~和等效机械复数力矩(．)=△／△，且2算例分析KE()=(∞)+D()(