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含有可控串联补偿电容的电力系统次同步谐振研究 |
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| 含有可控串联补偿电容的电力系统次同步谐振研究 |
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作者：佚名 文章来源：不详 点击数： 更新时间：2008-9-24 10:05:50  |
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，其调节特性比固定电容补偿的更好。
（3）从图6（b）、6（d）、6（e）和6（f）看出，TCSC触发角的变化对系统的阻尼特性有很大影响，从而线路的补偿度会影响系统的阻尼特性。从图中可以看出，当α＝150°或160°时，TCSC的电气阻尼特性比较明显，这时对次同步谐振有很好的抑制作用，当α＝170°时，TCSC的电气阻尼特性就不很明显了。对不同的触发角进行复频域扫描，分析不同触发角下的等效电气阻尼曲线，可以找出能抑制次同步谐振的TCSC最佳运行条件，因而能指导实际系统的运行，这正是本研究所具有的实际意义。
（4）从以上各图还可以看出，TCSC的装入在一定的频率范围内（20 Hz～50 Hz）能很好地改善系统的电气阻尼特性。
（5）从本计算实例的结果可以看出，当TCSC的触发角为150°～170°时，其阻尼效果比较好。因而在本例的TCSC实际运行时，可调整其触发角到160°左右。
图6 不同控制状况下的等效电气阻尼系数曲线
6 时域仿真
为了验证所提方法的正确性，本文采用仿真软件EMTDC对上述电力系统进行了时域仿真研究。映TCSC的真实特性，在其电感支路中串联了10－3pu的电阻，仿真结果如图7所示。
图7 发电机G1低
仿真表明，当线路采用补偿度为60％的电容补偿且轴系转矩在系统发生短路故障时，会发生35Hz左右的次同步振荡，而采用补偿度相同的TCSC补偿时振荡明显被抑制，并且此时的振荡甚至比没加任何补偿时的还要小，这说明此时TCSC对次同步谐振提供了很大的正阻尼作用。
由图6看出，在某些次同步扭振频段，TCSC会提供负的电气阻尼。为了验证这点，将线路串联电容补偿度由60％变为40％，从图7（b）看出，在相同的故障下，系统发生15 Hz左右的次同步振荡，此时与固定电容补偿的情况相比，采用TCSC补偿时振荡被明显抑制。但使用TCSC后，系统的次同步谐振比无补偿时大。这一结论也可以从图8看出。图8给出了系统采用40％的TCSC补偿时电气阻50尼曲线，在15 Hz处系统具有负阻尼特性。这从另一方面验证了本文所提方法的正确性。
图8 34支路安装TCSC(补偿度为40%)
综上所述，对于次同步谐振，TCSC所提供的阻尼随运行条件的不同而不同，在一定条件下对系统次同步谐振起正阻尼作用，而在另一些条件下起负阻尼作用，但与相同的固定电容补偿相比，TCSC可以不同程度地抑制次同步谐振。
7 结语
根据电力系统中用复数力矩系数法分析次同步谐振的要求，从TCSC的物理模型出发，在建立单相TCSC离散模型的基础上，得到三相TCSC的离散模型，在此基础上推导出适用于次同步谐振分析（频率范围为0～50 Hz）的三相TCSC连续模型，导出了TCSC的复频域等效端口导纳矩阵。该模型有较高的精确度，适用于分析次同步振荡问题。
采用上述TCSC模型，编制了用于分析含TCSC的电力系统次同步谐振的复频域扫描程序，使用该程序对1个2机5节点电力系统进行了计算，得出了一些有用的结论，对同一系统用全时域仿真程序EMTDC进行的数值仿真，仿真结果验证了所提出的方法的有效性。本文所提方法为更深入地研究TCSC对电力系统次同步谐振的影响提供了理论基础，并为TCSC的设计和实际投用提供了依据。
参考文献：
［1］ 吴俊勇．电力系统次同步谐振和轴系扭振的机理及其控制策略的研究［D］．武汉：华中理工大学．
［2］ Oth man H A，Angquist L．Analytical modeling of thyristor － controlled series capacitors for SSRstudies［J］．IEEETransactions on Po wer Syste ms．1996，11（1）：119～127．
［3］ Perkins B K，Iravani M R．Dynamic modeling of a TCSC with application to SSR analysis［J］．IEEE Transactions on Power Systems ．1997，12（4）：1619～1625．
［4］ Han Hak－Guhn，Park Jong－keun，Lee Byung－Ha．Analysis of thyristor controlled series co mpensator dynamics using the state
variable approach of a periodic system model［J］．IEEE Transactions on Power Delivery,1997,12(4):1744-1750.
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