应用附加励磁阻尼控制抑制HVDC引起的次同步振荡.pdf

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1、第38卷第4期电力系统保护与控制、，0l_38No．42010年2月16日PowerSystemProtectionandControlFeb．16，2010应用附加励磁阻尼控制抑制HVDC引起的次同步振荡张远取，谢小荣，姜齐荣(清华大学电机系，电力系统国家重点实验室，北京100084)摘要：大型汽轮发电机组经交直流混合送出的系统中，当高压直流输电(HVDC)控制与机组之间相互作用较强时，可能引发机组轴系的次同步振荡(SSO)问题。对此，研究了附加励磁阻尼控制(SEDC)抑制HVDC—SS0的有效性。在PSCA

2、D／EMTDC仿真平台构建了典型的交直流混合输电系统模型，研究了HVDC引起SSO的系统运行条件，进而设计了多模式SEDC控制器，分别在大／小扰动下分析了SEDC改善模式阻尼和暂态响应的效果。结果表明：SEDC能大幅提高机组轴系多个模式的阻尼，在大／小扰动下均能有效抑制SSO，避免出现SSO发散风险，保障机组和电网的安全稳定运行SEDC可望成为解决HVDC-SSO问题的有效方法之一。关键词：高压直流输电；次同步振荡；附加励磁阻尼控制；模式阻尼Applicationofsupplementaryexcitatio

3、ndampingcontrolforsuppressionofsubsynchronousoscillationcausedbyHVDCZHANGYuan-qu，XIEXiao—rung，JIANGQi-rong(StateKeyLabofPowerSystem，DepartmentofElectricalEngineering，TsinghuaUniversity,Beijing100084，China)Abstract：Subsynchronousoscillation(sso)tendstoappearb

4、etweenHVDCcontrolsystemsandcloselycoupledturbine-generatorshaftsintransmissionsystemsinvolvinglargeturbine-generatorsandHVDClinks．Thispaperexplorestheefectivenessofusingsupplementaryexcitationdampingcontrol，orSEDC，fordampingsuchkindofSSO．AtypicalAC&DChybridt

5、ransmissionsystemmodeliSfirstlymodeledinPSCAD／EMTDC．ThenvariousoperationalconditionsareinvestigatedtostudythecharacteristiesofHVDC．SS0problem．Further,amulti—modalSEDCisdevelopedanditsimprovementonmodaldampingandtransientd3namicshasbeenanalyzedinbothsmallandl

6、argedisturbances．TheresultsshowthatSEDCCangreatlyenhancethedampingofthetorsionalmodesconcemedandthuseffectivelydepressSS0undersmallandlargedisturbances．insuringsafeandstableoperationofthegeneratorandthesVstem．Therefore．SEDCpromisestobeoneeffectivesolutionfor

7、HVDC．SSOproblem．Keywords：HVDCtransmissionsystem；subsynchronousoscillation；supplementaryexcitationdampingcontrol；modaldamping中图分类号：TM712文献标识码：A文章编号：1674-3415(2010)04-0001-05引发SSO的基本机理是由于HVDC(通常是整流侧)0引言控制系统与汽轮发电机组轴系相互作用，在特定条高压直流输电(HighVoltageDirectCurrent，件下会对

8、机组轴系某些模式的扭振起到加强作用，HVDC)系统与汽轮发电机组相互作用可能产生次同即提供负阻尼，当轴系固有的机械阻尼不足以克服步振荡(SubsynchronousOscillation，SSO)[1-31，危该负阻尼时，就会在机组轴系导致振幅持续增长的及电网和机组的安全稳定运行。世界上第一例由扭振，影响机组轴系寿命，严重情况下甚至会损坏机组。随着我国直流输电工程的推广，并大量应用}{