【正文】 作為一種控制信號時，移相器抑制振蕩的效果將變得更加明顯。 例 32：把 Δω1+Δω2+ΔωG作為一個控制信號。 例 3：多個信號的結(jié)合。同樣使用模態(tài) 2 作為控制信號時抑制模態(tài) 2 振蕩效果明顯但對抑制模態(tài) 1 振蕩所起作用不大。 比較圖 4,5,6 可以看到， G 和 T 都會影響到阻尼因子，移相器放在網(wǎng)絡(luò)中的不同位置時對抑制次同步振蕩有不同的影響效果。圖 5 表示 T= 秒時分別在例 11， 12 和 13 三種情況下模態(tài) 2 的阻尼因子。下面這個例子將使用特征值分析法來研究移相器的阻尼效果： 圖 3：阻尼因子％對退出運(yùn)行的移相器的串聯(lián)補(bǔ)償 例 1：發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 ωG作為控制信號反饋給移相器 例 11：移相器裝在發(fā)電機(jī)端 例 12：移相器裝在 1 號傳輸線上 例 13：移相器裝在 2 號傳輸線上 這三例中的每一種情形，都要在增益 G 分別為 1 10 和 5 三種情況下進(jìn)行實驗。圖 3 中表示出了這兩類阻尼因子，一般來說，負(fù)荷越大，負(fù)阻尼因子就越大。如果所有特征值的實 部都是負(fù)值，那么系統(tǒng)是穩(wěn)定的。矩陣 A 特征值的實部稱為阻尼因子，當(dāng)它是正極性時就稱為負(fù)阻尼因子，在這種情況下相對應(yīng)的模態(tài)振蕩增強(qiáng)且系統(tǒng)是不穩(wěn)定的。系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)是發(fā)電機(jī) 90％ 的額定功率被無窮大系統(tǒng)以 的滯后功率因數(shù)吸收，故在這種情形下系統(tǒng)是線性化的。 Δωmode=Q1Δω （ 2） 這里 Δωmode=[Δω0， Δω1， Δω2， Δω3]T Δω=[ΔωEXC, ΔωG, ΔωLP, ΔωHP]T 矩 陣 Q 的列向量是矩陣 H1K 的列向量 H 是軸型模塊轉(zhuǎn)動慣量形成的對角矩陣 K 是軸剛性的三對角矩陣 軸速偏差量 Δω可以從扭轉(zhuǎn)應(yīng)力分析儀中得到 [13]。然而，我們的目標(biāo)是去抑制模態(tài)振蕩，所以把模態(tài)速度作為控制信號是值得探討的。這里時間常數(shù)設(shè)定成等于或 大于 秒，雖然文獻(xiàn)中時間常數(shù)是按 秒使用的[10]。皮特虎茲先生是西屋電氣公司的一名研究人員，他建議對于現(xiàn)有設(shè)備來說，移相器的角度改變范圍應(yīng)該小于 6 度或 弧度。 圖 2：一種移相器的結(jié)構(gòu) Φ= TSG?1 Δω 這里 Δω是控制信號。一個阻尼繞組和一個勵磁繞組表示轉(zhuǎn)子電路的 d 軸，而兩個阻尼繞組表示 q 軸，變壓器和傳輸線路由集總參數(shù)表示，系統(tǒng)中所有數(shù)值是以標(biāo)幺值的形式給定 [11]。前兩種模態(tài)對于串聯(lián)補(bǔ)償是不穩(wěn)定的，在這種分析中要用到一種“全模態(tài)”模型，這里一種扭簧質(zhì)量模型被用來描述軸系。這個軸系在頻率 ， 和 處有三個扭轉(zhuǎn)模態(tài)。圖一中標(biāo)出了移相器可能放置的幾個地方，串聯(lián)補(bǔ)償是按線路電抗的百分比設(shè)計并且也只能離散化調(diào)節(jié)改變補(bǔ)償量。 1 分析 發(fā)電機(jī)和電力系統(tǒng) IEEE 第二基準(zhǔn)模 態(tài)下的系統(tǒng) — 1 可以被用來分析和計算機(jī)仿真研究 [11]。事實表明，一個移相器提供的補(bǔ)充性阻尼效果不僅是網(wǎng)絡(luò)放置方式所起的作用，而且也依賴于電容器的補(bǔ)償水平。這項研究表明，除了發(fā)電機(jī)速度偏差量可以作為移相器的控制信號外，模態(tài)速度傳感可以為相關(guān)的模態(tài)振蕩提供明顯的正阻尼作用。移相器也可以用來調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的有功功率以及給扭轉(zhuǎn)模態(tài)提供補(bǔ)充性的阻尼 [10]。人們已經(jīng)提出了一些通過調(diào)節(jié)實際的潮流來抑制次同步振蕩的方法，（ 89 WM 0266 EC 該文章受到美國電力工程學(xué)會下的美國能源發(fā)展和發(fā)電委員會的推薦和批準(zhǔn)，并于 1989 在 IEEE/PES 冬季會議上得以陳述，時間是 1989 年 1 月 29日至 2 月 3 日，在紐約。 當(dāng)一個進(jìn)行串聯(lián)補(bǔ)償?shù)碾娏ο到y(tǒng)的自然頻率和汽輪發(fā)電機(jī)組的扭轉(zhuǎn)模態(tài)相互作用時，就會發(fā)生次同步振蕩效應(yīng)，由此生成一部分與轉(zhuǎn)子速度偏差同相的次同步轉(zhuǎn)矩 [3]。在70 年代早期，莫哈維電廠的一起次同步振蕩事件就造成了汽輪發(fā)電機(jī)組軸系的損壞 [4]。次同步振蕩能引起汽輪發(fā)電機(jī)組件軸系疲勞，這種疲勞直接縮減了汽輪機(jī)軸承的使用壽命。然而，串聯(lián)電容器的出現(xiàn)使得電力系統(tǒng)次同步振蕩現(xiàn)象呈上升趨勢 [1,2]。 為了驗證分析結(jié)果，在第二個 IEEE SSR 的研究基準(zhǔn) 上運(yùn)用 詳細(xì)的非線性發(fā)電機(jī)模型 進(jìn)行了數(shù)字式計算機(jī)的研究。網(wǎng)絡(luò)中合理布置移相器來有效抑制次同步振蕩也已經(jīng)被研究，人們通過使用 一 種 特征值分析方法來研究這種方法的 有效性。在這篇文章中將會介紹一種抑制次同步振蕩的方法，這種方法 使用晶閘管控制的移相 器 調(diào)制發(fā)電機(jī) 的 有功功率 。第四卷第三期 IEEE 能 量 轉(zhuǎn) 換 匯 刊 1989 年 9 月 IEEE Transactions on Energy Conversion 基于移相器的次同步振蕩阻尼 凱鑫 1 , Gee L. Kusic2 （ 1. IEEE 會員 Ratelco 電子公司 , 華盛頓 西雅圖 商業(yè)街 1260, 98109。 高級會 員， 匹茲堡大學(xué) 電氣工程系，賓夕法尼亞州 匹茲堡市 15261） 摘要： 大型汽輪發(fā)電機(jī)中的次同步振蕩現(xiàn)象是汽輪發(fā)電機(jī)軸系和電力網(wǎng)絡(luò)串聯(lián)電容補(bǔ)償相互作用的結(jié)果。另一種新的值得推薦的控制方法是以 發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速和 /或模態(tài)速度偏差為移相 器的 控制信號 。結(jié)果表明，當(dāng)移相器使用合適的控制信號和