次同步谐振／振荡的抑制与保护技术及应用.pdf

次同步谐振/振荡的抑制与保护技术及应用 秦 红 霞 时 间：2018.11 内 容  电力电子化系统次同步振荡特征  次同步振荡抑制保护技术  次同步振荡抑制保护方案设计  国内外应用情况 电力电子化系统次同步振荡特征  越来越多的电力设备通过电力电子进行能量变换和并网  快速控制引入了传统发电装置没有的高频特性  单个装置的控制在假设理想或典型电网条件进行设计  实际运行特性受电网参数影响 统 电 原动机控制 励磁控制 传 发 力 电 直流电压控制 电网同步 风 发 转速控制 电网电压控制 电流控制 电力电子开关 频率 (Hertz-对数) 0.1 1 10 100 1000 10000 电力电子化系统次同步振荡特征 新型次同步问题凸显 2009年美国德克萨斯某风场 河北沽源风电经串补送出系统  振荡频率为6~8Hz  振荡频率在20Hz 附近，振荡电压超过2p.u  振幅最高可达50%  大量风机脱网和撬棒回路损坏  持续时间长时间可长达10分钟以上  风机类型为双馈风机  变压器等主设备出现异常声音 电力电子化系统次同步振荡特征 新型次同步问题凸显 2015年新疆哈密地区次同步振荡问题  直流近区火电机组发生扭振，3台 机组脱网，西北电网发生大的频率波动  穿越5个电压等级 次同步谐波电流 火电机组与风场相距300多公里  风机类型主要为直驱风机 电网侧线路振荡电流 机组模态3扭振问题 电力电子化系统次同步振荡特征 分类 激发原因 概念 传统次同步振荡 新型次同步振荡问题凸显 电力电子化系统次同步振荡特征 新型次同步问题振荡主要特点  电力电子变流器与电网的动态作用过程，由于设备控制原理及参数的“黑箱 ”或者“灰箱”化， 理论描述难度很大  振荡频率、振荡阻尼等特征信息影响因素复杂，具有大范围时变特征，以新 疆哈密振荡过程为例，振荡频率在8-9Hz范围内波动  振荡频率构成较为复杂，多振荡模式并存  振荡分量在多数工况下含量较低，但是危害较大  传播范围广，在电气距离上传播几百甚至上千公里 内 容  电力电子化系统次同步振荡特征  次同步振荡抑制保护技术  次同步振荡抑制保护方案设计  国内外应用情况 次同步振荡抑制保护技术 新型次同步问题振荡对保护控制技术提出的挑战  次同步振荡信号的辨识问题，振荡信号频率、幅值等特征信息呈现大尺度时变特点，