針對現(xiàn)場某常規(guī)直流雷擊后產(chǎn)生的諧波振蕩問題,分析了其直流諧波振蕩特性,通過建立交直流系統(tǒng)諧波傳遞模型,進一步研究了其產(chǎn)生機理;基于實時數(shù)字物理閉環(huán)仿真平臺,復(fù)現(xiàn)現(xiàn)場振蕩現(xiàn)象,并對振蕩阻尼特性的影響因素進行了分析;提出基于控制優(yōu)化的諧波振蕩抑制措施,在仿真平臺上驗證了其有效性。研究成果為常規(guī)直流工程設(shè)計、雷擊引發(fā)的諧波振蕩風(fēng)險評估及應(yīng)對策略提供技術(shù)支撐。 

【文章來源】：電網(wǎng)技術(shù). 2020,44(11)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

現(xiàn)場錄波

調(diào)制過程由換流器觸發(fā)控制決定，振蕩分量一方面可能引起換流母線電壓波動，波動分量通過鎖相環(huán)PLL控制環(huán)節(jié)作用后引起同步相角的波動；另一方面，系統(tǒng)中的直流電壓/電流/功率振蕩量進入到直流控制調(diào)節(jié)器，最終引起觸發(fā)角的波動。上述傳遞過程形成了一個閉環(huán)系統(tǒng)，如圖2所示。由此可見，直流系統(tǒng)振蕩特性與控制系統(tǒng)、交流側(cè)網(wǎng)絡(luò)阻抗特性、直流側(cè)網(wǎng)絡(luò)阻抗特性密切相關(guān)。圖2中：GC為直流電壓/電流/功率調(diào)節(jié)器的傳遞函數(shù)；GPLL為PLL鎖相環(huán)環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)；ZS為交流電源等值內(nèi)阻抗；Zf為交流濾波器阻抗；Zdc為換流器直流側(cè)等效阻抗；(35)udc,(35)idc分別為直流電壓電流的振蕩分量；(35)uac,(35)iac分別為交流電壓電流的振蕩分量；(35)?c為觸發(fā)角振蕩分量；(35)ec為鎖相環(huán)PLL輸出的振蕩分量。

根據(jù)上述分析可知，本次事件是由于直流側(cè)存在125Hz低阻抗諧振點，使得在系統(tǒng)故障擾動下出現(xiàn)了相關(guān)的特征分量，通過直流控制環(huán)節(jié)與交流系統(tǒng)形成閉環(huán)。125Hz振蕩阻尼與交直流系統(tǒng)阻抗、直流控制相關(guān)。由于系統(tǒng)處于弱阻尼狀態(tài)，在雷擊擾動下，線路保護未動作，系統(tǒng)運行點發(fā)生變化進入負(fù)阻尼狀態(tài)而導(dǎo)致125Hz諧波不穩(wěn)定。在高壓直流輸電諧波不穩(wěn)定分析方法和穩(wěn)定判據(jù)方面，已有文獻基于開關(guān)調(diào)制理論和阻抗掃描方法開展了大量研究[17-20]。然而，如圖2可知交直流系統(tǒng)相互作用特性與交流阻抗、直流阻抗及控制系統(tǒng)密切相關(guān)，是一個強非線性系統(tǒng)；同時，雷擊擾動過程難以通過解析計算過程描述，因此本文采用基于實時數(shù)字物理閉環(huán)仿真平臺，結(jié)合本節(jié)機理與特性分析，開展仿真復(fù)現(xiàn)分析與措施驗證，平臺采用與現(xiàn)場一致的直流控制保護設(shè)備。

【參考文獻】：
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本文編號：3525501