【摘要】：大型坑口電廠接入的高壓遠(yuǎn)距離送出系統(tǒng)常采用串聯(lián)電容補(bǔ)償來提高輸電線路的輸送能力,并用以提高線路的電壓水平以及增強(qiáng)系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性。通過使用串補(bǔ)來實(shí)現(xiàn)以上功能是一種十分經(jīng)濟(jì)有效的方法。但應(yīng)用串聯(lián)電容補(bǔ)償可能導(dǎo)致電力系統(tǒng)發(fā)生次同步諧振(Sub Synchronous Resonance,簡稱SSR),從而使得汽輪發(fā)電機(jī)組發(fā)生軸系扭振,使軸系產(chǎn)生疲勞累積降低機(jī)組使用壽命,嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致軸系斷裂并嚴(yán)重影響電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。因此,研究TCSC抑制電力系統(tǒng)次同步諧振具有緊迫的現(xiàn)實(shí)性和非常重要的工程應(yīng)用意義。本文首先介紹了次同步諧振的基本概念,研究了串聯(lián)電容補(bǔ)償裝置引起次同步諧振的機(jī)理。分析了發(fā)生機(jī)理下各電氣參數(shù)的特點(diǎn),研究了影響發(fā)電機(jī)振蕩特性的主要因素。詳細(xì)分析了感應(yīng)發(fā)電機(jī)作用、機(jī)電扭振相互作用和暫態(tài)力矩的放大作用,以及三種形式共同作用的過程。闡述了四種常用的次同步諧振分析方法以及研究比較了國內(nèi)工程中投入應(yīng)用的五種抑制裝置。最終選取TCSC作為研究抑制次同步諧振的裝置。其次,分析了TCSC的基本運(yùn)行模式,研究了TCSC的基頻特性、次頻率特性和諧波特性。在MATLAB仿真軟件中建立單相TCSC電路的仿真模型,并通過仿真分TCSC主特征參數(shù)K值的選取。研究了TCSC抑制SSR的機(jī)理及TCSC的運(yùn)行條件,并分析比較TCSC抑制SSR的控制策略,最終采用開環(huán)阻抗控制策略實(shí)現(xiàn)抑制功能。最后,在PSCAD/EMTDC仿真軟件中,以IEEE次同步諧振第一標(biāo)準(zhǔn)模型為研究基礎(chǔ),并建立了含有TCSC的次同步諧振仿真模型。當(dāng)系統(tǒng)中加入三相短路故障發(fā)生了軸系各質(zhì)量塊之間的扭振,把PSCAD中的仿真數(shù)據(jù)導(dǎo)入MATLAB中用FFT程序進(jìn)行了頻域分析,分析出發(fā)生次同步諧振時(shí)軸系之間的機(jī)械扭振頻率。通過設(shè)計(jì)TCSC模塊參數(shù),采用開環(huán)阻抗控制策略實(shí)現(xiàn)TCSC抑制次同步諧振,并且仿真比較TCSC占總補(bǔ)償容量不同比例下的抑制效果。仿真結(jié)果表明:TCSC在占總補(bǔ)償容量20%時(shí)不能抑制SSR。TCSC在占總補(bǔ)償容量40%時(shí)就可以抑制SSR,且TCSC占總補(bǔ)償容量60%時(shí)較40%時(shí)效果更好。
【圖文】：

1 10 11cos( )Nm m mmB B B t 2-8）中，10B ，1mB 分別為等效基波電納中的直流分量和次頻率分效電納的初相位。（2-8）代入到式（2-6）中的第一項(xiàng)，并令1 1 1u U cos t。則流過基以表示為式（2-9）。 1 1 1 10 1 1 1 11 10 1 1 1 1 1cos cos cos1cos cos ( ) cos ( )2m mm m m m mu B U B t U B t tU B t U B t t ，對(duì) SVC 的基波電納進(jìn)行軸系扭振頻率為m 的次頻率調(diào)制，則會(huì)含有次同步頻率為 1 m 和超同步頻率為 1 m 的電流分量中次同步頻率電流的影響。由于系統(tǒng)回路自振頻率小于工頻頻率量沒有耦合分量，不會(huì)對(duì)轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生負(fù)面影響，所以不會(huì)發(fā)生超同使用 SVC 抑制 SSR 的基本原理。缺點(diǎn)是離散相控方式間隔長，，出功率受電壓的影響很大。

圖 2-3 STATCOM 抑制 SSR 接線圖SR 原理電機(jī)的轉(zhuǎn)速偏差值作為控制部分的輸入信號(hào)節(jié)與相對(duì)應(yīng)的扭振模態(tài)形成振蕩分量。經(jīng)過移加后形成控制量。經(jīng)限幅環(huán)節(jié)，作為勵(lì)磁系統(tǒng)勵(lì)磁繞組中產(chǎn)生相應(yīng)的次頻率電流分量[36]。到抑制 SSR 的目的。圖 2-4 為 SEDC 控制框圖
【學(xué)位授予單位】：西安工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TM712

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2688470