外文翻譯---基于移相器的次同步振蕩阻尼-其他專業(yè)-展示頁
2025-01-31 09:29本頁面
【正文】 有一個恰當(dāng)?shù)姆胖梅轿粫r，所有 IEEE 第二基準(zhǔn)下的系統(tǒng) — 1 的扭轉(zhuǎn)模式都能夠被成功抑制。 關(guān)鍵詞 ： 次同步振蕩；模態(tài)速度；移相器；阻尼因子；串聯(lián)電容補償 0 引言 相對其它方法而言，電力系統(tǒng)中串聯(lián)電容補償是一種經(jīng)濟且實用的方式，它可以提供更好的傳輸容量，穩(wěn)定性及運行特性。 除了串聯(lián)電容器以為，系統(tǒng)中還存在著其它的次同步振蕩源諸如高壓直流輸電系統(tǒng)或電力系統(tǒng)穩(wěn)定器等 [3]。此外，在某些情況下，振蕩還可能導(dǎo)致汽輪發(fā)電機定子軸承嚴(yán)重?fù)p壞。從那時起這個問題開始受到學(xué)術(shù)界 [5,6,7]的極大關(guān)注，并且新的分析方法不斷得以推出。這個轉(zhuǎn)矩將推動轉(zhuǎn)子振蕩并且使振蕩幅度隨 時間成倍增長。 1988 年 9 月 1 日提交了手稿，于 1989 年 1 月 19 日印刷） 這些方法包括使用動態(tài)電感，電阻模塊以及利用傳輸電流反饋控制來調(diào)節(jié)發(fā)電機的輸出功率。 這篇文章進(jìn)一步 研究了移相器基于 IEEE第二個 SSR基準(zhǔn)的系統(tǒng) — 模態(tài)下抑制次同步振蕩的效果。 在電力網(wǎng)絡(luò)里移相器的放置方式能夠影響功率的調(diào)節(jié)。就基于簡單的 IEEE 第二基準(zhǔn)下的系統(tǒng) — 1 網(wǎng)絡(luò)而言，發(fā)電機端子和其它輸電線路上的移相器的放置方式正在被人們研究和比較。如圖一所示這個系統(tǒng)包含有一個兩極，容量為 600MVA，極端電壓為 22KV 的汽輪發(fā)電機組，這個發(fā)電機組通過一個三線網(wǎng)絡(luò)連接到無窮大系統(tǒng)，三線網(wǎng)絡(luò)中的兩條平行輸電線中的一條是串聯(lián)電容器補償。 圖 1: 系統(tǒng) — 1 網(wǎng)絡(luò) 汽輪發(fā)電機的軸包含四個模塊：勵磁機（ EXC),，發(fā)電機轉(zhuǎn)子（ GEN），一個低壓缸（ LP）和一個高壓缸（ HP）。最后一個扭轉(zhuǎn)模態(tài)對于其特征值來說有一個很小的實部，因此它的時間衰減率（或增加率）是微不足道的，所以這種模態(tài)阻尼是可以忽略的[11]。帕克的兩軸模型 [12]被用來描述發(fā)電機和電力系統(tǒng)。 圖二所示是一幅相移電路， 它的輸出是 Φ 且輸入是 Δω，控制信號由方程（ 1）中的傳輸函數(shù)描述。 G 作為控制器的增益，是受移相器中晶閘管的額定值限制的；并且 T 作為控制器的時間常數(shù)，是由控制電路決定的。在分析中，使用的 G 的最大值是 15，而在仿真中所用的 G 是 5。電力系統(tǒng)控制中一個標(biāo)準(zhǔn)的控制信號是發(fā)電機的轉(zhuǎn)速。模態(tài)速度偏差量 Δωmode 可以通過公式（ 2）利用轉(zhuǎn)軸速度偏差量 Δω計算得到。 特征值分析法常用來研究次同步振蕩現(xiàn)象和移相器的有效性。耦合機電彈性模塊系統(tǒng)的線性方程可以描述成 X=A*X （ 3） 這里 A 是 1919 的常數(shù)矩陣 X=[Δid, Δif, ΔiD, Δiq, ΔiQ1, ΔiQ2, ΔωEXC, ΔδEXC, ΔωG, ΔδG, ΔωLP, ΔδLP, ΔωHP, ΔδHP,Δi2d, Δi2q, Δvcd, Δvcq, Δα]T 在公式 3 中 ， i2d， i2q 為 2 號線 d 軸和 q 軸電流， vcd 和 vcq 為電容器 d 軸和 q軸電壓。當(dāng)它是負(fù)極性時就稱為正阻尼因子，在這種情況下相對應(yīng)的模態(tài)振蕩衰減。 二 結(jié)果 鑒于電容器的存在，模態(tài) 1 和模態(tài) 2 的阻尼因子是負(fù)極性的，它們也是不同串聯(lián)補償水平作用的結(jié)果。基于第二種基準(zhǔn)模態(tài) [11]和前一部分所述的運行狀態(tài)下的數(shù)據(jù)而言，系統(tǒng)是線性的。圖 4 表示 T= 秒時分別在例 11， 12 和 13 三種情況下模態(tài) 1 的阻尼因子。圖 6 表示例 12 中當(dāng) G 為 10 且 T 分別取 , 時模態(tài) 1 的阻尼因子。 例 2： G=5 且 T= 時把 模態(tài)速度偏移量作為移相器的控制信號 例 21：把模態(tài)速度偏移量 Δω1作為控制信號 例 22：把模態(tài)速度偏移量 Δω2作為控制信號 特征值分析法表明（圖 7 和圖 8）當(dāng)把模態(tài) 1 作為控制信號時，抑制模態(tài) 1振蕩非常有效但對模態(tài) 2 振蕩抑制效果不明顯。因此，我們考慮把這兩類控制信號結(jié)合起來。 例 31：把 Δω1+Δω2作為控制信號。 圖 4：例 1 中模態(tài) 1 的阻 尼因子 圖 5：例 1中模態(tài) 2 的阻尼因子 圖 6：例 12 中 G=15 時模態(tài) 1 的阻尼因子 圖 7：移相器裝在發(fā)電機 且把對于 Δω1 的阻尼因子作為控制信號 圖 8：移相器裝在發(fā)電機端且把對于 Δω2的阻尼因子作為控制信號 使用 Δω1+Δω2 作為控制信號能夠抑制這兩類模態(tài)振蕩，在圖 9 中，特征值分析結(jié)果表明當(dāng)電容值相同且移相器放置方式相同時使用 Δω1+Δω2 作為控制信號優(yōu)于使用 ΔωG 作為控制信號，因為每一種模態(tài)速度對其相應(yīng)的模態(tài)振蕩都有直接的影響。圖 10 中可以看出這種特征值分析結(jié)果。 表 1：阻尼依賴于移相器的放置位置 Location Eigenvalue G Terminal Linel Line 2 177。 177。 177。(unstable) 注意： ωG是控制信號， G=10， T=， XC=55％ ， 表 2：阻尼依賴于控制信號 Control Signal Eigenvalue
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