1、電力系統(tǒng)中的短路故障、不恰當(dāng)?shù)木€路開關(guān)操作、串聯(lián)補(bǔ)償技術(shù)的引入等都會引發(fā)電力系統(tǒng)機(jī)械設(shè)備和電氣設(shè)備強(qiáng)耦合作用,誘發(fā)次同步振蕩(SSO),導(dǎo)致系統(tǒng)相關(guān)量會產(chǎn)生持續(xù)振蕩,對系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行產(chǎn)生很大的威脅。特別是隨著我國正逐步建立大機(jī)組、超高壓、超大規(guī)模、遠(yuǎn)距離、交直流混合輸電的新型智能型電網(wǎng),電網(wǎng)結(jié)構(gòu)日益復(fù)雜及運(yùn)行方式的多樣性增加了誘發(fā)次同步振蕩的不穩(wěn)定因素。本文正是基于這一大背景,提出了抑制電力系統(tǒng)次同步振蕩發(fā)生的控制策略,現(xiàn)歸納如下:

2、
　　(1)本文先探索性嘗試將凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)組軸系模型簡化為僅含汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)雙剛體軸系模型,通過衡量兩剛體間的旋轉(zhuǎn)功角位移偏差振蕩來判斷SSO發(fā)生的情況,并基于狀態(tài)反饋部分精確線性化理論,推導(dǎo)出勵磁和調(diào)速多指標(biāo)非線性綜合協(xié)調(diào)控制器。時域仿真表明,當(dāng)系統(tǒng)受到短路故障、調(diào)功和調(diào)壓擾動時,該控制器不僅能很好地抑制軸系扭振發(fā)生,減緩扭振疲勞損耗,而且能很好地協(xié)調(diào)發(fā)電機(jī)的動靜態(tài)性能,提高系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性。
　　(2)對汽輪發(fā)電機(jī)組

3、軸系結(jié)構(gòu)進(jìn)一步細(xì)化,采用較精準(zhǔn)的分段集中質(zhì)量彈簧模型,并綜合勵磁調(diào)節(jié)器的功率調(diào)節(jié)作用和靜止同步串聯(lián)補(bǔ)償器(SSSC)串入輸電線路對系統(tǒng)提供正阻尼性質(zhì)轉(zhuǎn)矩的兩大優(yōu)勢。在單機(jī)無窮大系統(tǒng)中建立了軸系、電磁暫態(tài)回路、含SSSC輸電線路的19階狀態(tài)空間數(shù)學(xué)模型,基于線性最優(yōu)控制(LOSEC)算法,設(shè)計(jì)出 SSSC和勵磁的線性最優(yōu)綜合協(xié)調(diào)控制器。從特征值的分析結(jié)果可以看出,該控制器對各個模態(tài)下的軸系扭振都有極佳的抑制效果。同時對含有 SSSC的IE

4、EE次同步諧振第一測試標(biāo)準(zhǔn)型進(jìn)行時域仿真,結(jié)果驗(yàn)證了控制器對各質(zhì)量塊之間的扭矩振蕩抑制的有效性。
　　(3)鑒于中間再熱式汽輪發(fā)電機(jī)組的汽門開度控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與分段集中質(zhì)量彈簧結(jié)構(gòu)模型相似關(guān)系,汽門開度和勵磁的協(xié)調(diào)控制可以從源頭上抑制質(zhì)量塊之間轉(zhuǎn)角位移偏差振蕩。采用先進(jìn)的目標(biāo)全息反饋非線性控制(NCOHF)算法,選取各質(zhì)量塊之間的轉(zhuǎn)角位移偏差作為目標(biāo)方程組,推導(dǎo)出勵磁、高中壓缸綜合協(xié)調(diào)控制器,時域仿真結(jié)果驗(yàn)證了其抑制次同步振蕩的效果