专利名称：发电机次同步谐振机端阻尼控制器的检测方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及电力系统领域，尤其涉及电力系统中的次同步谐振的抑制问题，具体的讲是一种发电机次同步谐振机端阻尼控制器的检测方法及系统。
背景技术：
发电机的次同步谐振问题影响电力的正常送出，在发电机机端安装发电机次同步谐振机端阻尼控制器是一种解决次同步问题的方法。发电机次同步谐振机端阻尼控制器(GTSDC)的闭环动态性能检测试验可以在传统的物理动态模拟环境下实现，即:使用真实但按比例缩小的电气元件构建模拟电力系统，观察发电机次同步谐振机端阻尼控制器闭环下的动态性能。但是，这种检测方法效率较低，试验周期长，成本昂贵。发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术中存在的检测方法效率低、试验周期长以及成本昂贵的不足，提供一种发电机次同步谐振机端阻尼控制器的检测方法及系统，以解决目前存在的问题。
为了达到上述目的，本发明实施例公开了一种发电机次同步谐振机端阻尼控制器的检测方法，包括:建立包括发电机模型、励磁系统和调速系统在内的电力系统仿真环境以及12链H桥级联电压源型变流器模型及其升压变压器模型；所述电力系统仿真环境向所述发电机次同步谐振机端阻尼控制器的控制柜提供包括发电机机端电压、发电机转速信号以及变流器模型输出电流信号在内的电气信号；所述发电机次同步谐振机端阻尼控制器的控制柜根据所述电气信号生成触发脉冲信号；所述触发脉冲信号控制所述12链H桥级联电压源型变流器模型中各桥的IGBT导通或关断，生成抑制次同步谐振阻尼电流，并经过所述升压变压器模型注入所述发电机模型的机端；设置扰动，激发所述电力系统仿真环境产生自身固有模态的次同步谐振，检测所述抑制次同步谐振阻尼电流对所述电力系统仿真环境自身固有模态的次同步谐振的抑制效果。
另一实施例中，本发明的发电机次同步谐振机端阻尼控制器的检测方法还包括:建立包括控制模块、阻尼电流生成模块及其升压变压器模型在内的发电机次同步谐振机端阻尼控制器仿真模型；所述控制模块接收所述电力系统仿真环境中发电机模型的机端电压信号以及发电机的转速信号，生成抑制所述电力系统仿真环境受激产生的次同步谐振所需的阻尼电流控制信号；所述阻尼电流生成模块接收所述控制模块生成的阻尼电流控制信号，生成相应的阻尼电流，注入到所述电力系统仿真环境中发电机模型的机端；设置扰动，激发所述电力系统仿真环境产生自身固有模态的次同步谐振；检测所述发电机次同步谐振机端阻尼控制器仿真模型与所述发电机次同步谐振机端阻尼控制器在相同的电力系统仿真环境次同步谐振工况下，抑制次同步谐振的效果的一致性；如果不一致，修正所述发电机次同步谐振机端阻尼控制器仿真模型的控制模块内部校正环节参数，使之在相同的电力系统仿真环境次同步谐振工况下，抑制次同步谐振的效果与所述发电机次同步谐振机端阻尼控制器抑制次同步谐振的效果相一致。
另一实施例中，本发明的发电机次同步谐振机端阻尼控制器的检测方法还包括:将所述发电机次同步谐振机端阻尼控制器投入运行；在所述电力系统仿真环境中设置扰动；检测所述电力系统仿真环境中的励磁系统是否受所述发电机次同步谐振机端阻尼控制器正常工作的影响。
另一实施例中，本发明的发电机次同步谐振机端阻尼控制器的检测方法还包括:设置所述发电机模型的参数，使所述电力系统仿真环境固有模态的次同步谐振频率发生正负两个方向的偏移；检测所述发电机次同步谐振机端阻尼控制器在这一参数偏移的工况下是否能够抑制所述电力系统仿真环境受激产生的次同步谐振。
为了解决上述问题，本发明还提供一种发电机次同步谐振机端阻尼控制器的检测系统，包括发电机次同步谐振机端阻尼控制器以及仿真环境及模型建立模块，其中所述的仿真环境及模型建立模块包含:仿真环境建立模块，用于建立包括发电机模型、励磁系统和调速系统在内的电力系统仿真环境，其向所述发电机次同步谐振机端阻尼控制器提供包括发电机机端电压、发电机转速信号在内的电气信号；12链H桥级联电压源型变流器模块及其升压变压器模块，用于产生生成抑制次同步谐振阻尼电流，所述抑制次同步谐振阻尼电流经过所述升压变压器模型注入所述发电机模型的机端。
另一实施例中，本发明的检测系统还包括:控制模块，用于接收所述电力系统仿真环境中发电机模型的机端电压信号以及发电机的转速信号，生成抑制所述电力系统仿真环境受激产生的次同步谐振所需的阻尼电流控制信号；理想可控电流源模块及其升压变压器模块，用于接收所述控制模块生成的阻尼电流控制信号，生成相应的阻尼电流，注入到所述电力系统仿真环境中发电机模型的机端，抑制所述电力系统仿真环境受激产生的次同步谐振。
本发明实施例的发电机次同步谐振机端阻尼控制器的检测方法及系统，可以产生的有益效果是:可以全面检测GTSDC的动态性能以及其对常规励磁系统的影响，为发电厂及电网的安全稳定运行提供了必要的数据支持。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例的发电机次同步谐振机端阻尼控制器检测系统的结构示意图2为本发明实施例的发电机次同步谐振机端阻尼控制器检测系统的仿真环境及模型建立模块的结构示意图3为本发明的发电机次同步谐振机端阻尼控制器检测系统，在实际检测过程中，总的电气信号的走向的一种实施例的示意图4为建立的发电机次同步谐振机端阻尼控制器仿真模型13的结构示意图5为本发明实施例的发电机次同步谐振机端阻尼控制器检测系统的控制模块131的传递函数示意图6为本发明实施例的发电机次同步谐振机端阻尼控制器的控制柜的传递函数示意图7为根据电力系统仿真环境、12链H桥级联电压源型变流器及其升压变压器模型、可控电流源及其升压变压器模型搭建的检测系统的具体实施例；
图8为检测发电机机端次同步谐振阻尼控制器对次同步谐振的抑制效果的方法流程图9中为根据图8的检测流程，得到的抑制效果对比图10为检测发电机机端次同步谐振阻尼控制器仿真模型与实际发电机机端次同步谐振阻尼控制器的动态特性是否一致的方法流程图11为根据图10的检测流程，得到的动态特性是否一致的对比图12为检测发电机机端次同步谐振阻尼控制器与常规励磁系统控制功能是否能够协调配合的方法流程图13为根据图12的检测流程，得到的发电机机端次同步谐振阻尼控制器与常规励磁系统控制功能是否能够协调配合的对比图14为检测发电机机端次同步谐振阻尼控制器是否能够适应电力系统环境固有模态次同步谐振频率的偏移的方法流程图15为根据图14的检测流程，得到的发电机机端次同步谐振阻尼控制器是否能够适应电力系统环境固有模态次同步谐振频率的偏移的对比图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1为本发明实施例的发电机次同步谐振机端阻尼控制器检测系统的结构示意图。如图所示，本发明的发电机次同步谐振机端阻尼控制器的检测系统包括仿真环境及模型建立模块I以及发电机次同步谐振机端阻尼控制器(GTSDC) 2，其中所述的仿真环境及模型建立模块I用于建立包括发电机模型、励磁系统和调速系统在内的电力系统仿真环境，其向所述发电机次同步谐振机端阻尼控制器提供包括发电机机端电压、发电机转速信号在内的电气信号；其还用于建立发电机次同步谐振机端阻尼控制器的功率部分模型，用于产生生成抑制次同步谐振阻尼电流，并注入所述发电机模型的机端。
在实际检测中，由于发电机次同步谐振机端阻尼控制器体积庞大，不易移动，因此，检测其性能，只需要将发电机次同步谐振机端阻尼控制器的控制柜部分放入到检测系统中，而建立起功率部分的模型，设置模型参数，也可检测整个发电机次同步谐振机端阻尼控制器的整体性能。
在本实施例中，由于仿真环境及模型建立模块I中提供的电压和电流等电气量功率较小，因此需要功率放大器2做电压电流信号的功率放大后，注入到发电机次同步谐振机端阻尼控制器的控制柜部分，以模拟真实的电压电流信号。
在本实施例中，所述检测系统还包括录波装置，用于显示所述发电机次同步谐振机端阻尼控制器的检测结果。
图2为本发明实施例的发电机次同步谐振机端阻尼控制器检测系统的仿真环境及模型建立模块的结构示意图。如图所示，仿真环境及模型建立模块I包括仿真环境建立模块11，用于建立包括发电机模型、励磁系统和调速系统在内的电力系统仿真环境，其向所述发电机次同步谐振机端阻尼控制器提供包括发电机机端电压、发电机转速信号在内的电气信号;
12链H桥级联电压源型变流器模块及其升压变压器模块12，其包括12链H桥级联电压源型变流器模块以及升压变压器模块，用于产生生成抑制次同步谐振阻尼电流，所述抑制次同步谐振阻尼电流经过所述升压变压器模块注入所述发电机模型的机端。
本实施例中，仿真环境建立模块11以及12链H桥级联电压源型变流器模块及其升压变压器模块12都可以在实时大型数字仿真系统RTDS中建立，也可以在本领域的其他实时大型数字仿真系统中建立。
图3为本发明的发电机次同步谐振机端阻尼控制器检测系统，在实际检测过程中，总的电气信号的走向的一种实施例的示意图。如图所示，仿真环境及模型建立模块中的仿真环境建立模块通过功率放大器向所述发电机次同步谐振机端阻尼控制器的控制柜提供包括发电机机端电压、发电机转速信号以及变流器模型输出电流信号在内的电气信号；
所述发电机次同步谐振机端阻尼控制器的控制柜根据所述电气信号生成IGBT触发脉冲信号；
所述触发脉冲信号控制所述仿真环境及模型建立模块中的12链H桥级联电压源型变流器模型中各桥的IGBT导通或关断，生成抑制次同步谐振阻尼电流，并经过所述升压变压器模型注入所述发电机模型的机端；
设置扰动，激发所述仿真环境建立模块建立的仿真环境产生自身固有模态的次同步谐振，检测所述抑制次同步谐振阻尼电流对所述仿真环境建立模块建立的仿真环境自身固有模态的次同步谐振的抑制效果。
在本发明的另一种实施例中，在仿真环境及模型建立模块中还建立包括控制模块、阻尼电流生成模块及其升压变压器模型在内的发电机次同步谐振机端阻尼控制器仿真模型，用以检测投入GTSDC装置及用GTSDC仿真模型后对次同步谐振抑制效果的差异，并用以修正GTSDC仿真模型使之与实际GTSDC装置的特性一致。
如图4所示，为建立的发电机次同步谐振机端阻尼控制器仿真模型13的结构示意图。其中，所述控制模块131接收所述电力系统仿真环境中发电机模型的机端电压信号以及发电机的转速信号，生成抑制所述电力系统仿真环境受激产生的次同步谐振所需的阻尼电流控制信号；所述阻尼电流生成模块132接收所述控制模块131生成的阻尼电流控制信号，生成相应的阻尼电流，经所述的升压变压器模块133注入到所述电力系统仿真环境中发电机模型的机端；设置扰动，激发所述电力系统仿真环境产生自身固有模态的次同步谐振；检测所述发电机次同步谐振机端阻尼控制器仿真模型13与所述发电机次同步谐振机端阻尼控制器在相同的电力系统仿真环境次同步谐振工况下，抑制次同步谐振的效果的一致性；如果不一致，修正所述发电机次同步谐振机端阻尼控制器仿真模型的控制模块131内部校正环节参数，使之在相同的电力系统仿真环境次同步谐振工况下，抑制次同步谐振的效果与所述发电机次同步谐振机端阻尼控制器抑制次同步谐振的效果相一致。
在本实施例中，所述控制模块131的可设定定值与所述发电机次同步谐振机端阻尼控制器的控制柜的可设定定值一致。所述阻尼电流生成模块的升压变压器模型参数与所述12链H桥级联电压源型变流器模型的升压变压器模型参数一致。
在本实施例中，所述发电机次同步谐振机端阻尼控制器仿真模型的阻尼电流生成模块132为理想可控电流源模型。
图5为本发明实施例的发电机次同步谐振机端阻尼控制器检测系统的控制模块131的传递函数示意图。图6为本发明实施例的发电机次同步谐振机端阻尼控制器的控制柜的传递函数示意图。两者的不同之处在于:输入信号不同:图5中输入信号为RTDS中发电机模型转速差信号，为RTDS内部变量，而图6中输入信号是RTDS中发电机转速信号转化为电压信号后传递给控制柜采样卡，经过A/D转化后送入计算单元；计算周期不同:图5传函在RTDS内部计算，运算周期为几十个微秒，图6中传函在控制柜中计算，计算周期为几个毫秒。两个传函最终生成的信号都是指令电流信号，在用图5传函来模拟图6控制器功能时，在模态滤波器参数、增益、移相环节参数设置相同的情况下，为弥补因第一条和第二条原因产生的指令电流差异，经验证在图5中传函增加相位修正环节，并通过试验调整合理的参数，即可使两个直流电流一致。
实施例:
在某型发电机机端次同步谐振阻尼控制器检测试验中运用本发明的上述检测方法。实际发电机机端次同步谐振阻尼控制器控制柜的传递函数如图6，在RTDS中建立的发电机机端次同步谐振阻尼控制器仿真模型的控制模块传递函数如图5，电力系统仿真环境、12链H桥级联电压源型变流器及其升压变压器模型、可控电流源及其升压变压器模型采用图7的模型来搭建。图7所示模型为一个简化的电能送出系统，发电机产生电能，变压器升高电压，长距离传输线将电能输送到等值无穷大系统，无穷大系统销纳电能，串联补偿电抗器缩短传输线等效电抗提高传输线输送能力，同时带有高串补度的电力输送系统在收到扰动时易激发此同步谐振现象。
实施例一:
若欲验证发电机机端次同步谐振阻尼控制器对次同步谐振的抑制效果，采用如图8所示的方法流程。即:
步骤S801，按上述方法在实时数字仿真系统软件平台上建立包括发电机模型、励磁系统和调速系统在内的电力系统仿真环境以及12链H桥级联电压源型变流器模型及其升压变压器模型；
步骤S802，所述电力系统仿真环境向所述发电机次同步谐振机端阻尼控制器的控制柜提供包括发电机机端电压、发电机转速信号以及变流器模型输出电流信号在内的电气信号。本步骤中，按发电机机端次同步谐振阻尼控制器要求接入发电机机端电压、变流器输出电流、发电机转速信号等模拟量；
步骤S803，所述发电机次同步谐振机端阻尼控制器的控制柜根据所述电气信号生成触发脉冲信号；
步骤S804，所述触发脉冲信号控制所述12链H桥级联电压源型变流器模型中各桥的IGBT导通或关断，生成抑制次同步谐振阻尼电流，并经过所述升压变压器模型注入所述发电机模型的机端；
步骤S805，设置扰动，激发所述电力系统仿真环境产生自身固有模态的次同步谐振，检测所述抑制次同步谐振阻尼电流对所述电力系统仿真环境自身固有模态的次同步谐振的抑制效果。本步骤中，运行仿真器对应模型，操作发电机机端次同步谐振阻尼控制器建立闭环控制，在电力系统上设置各种扰动激发次同步谐振，对发电机转速进行录波，比较不投入发电机机端次同步谐振阻尼控制器时发电机转速的振荡发散及投入发电机机端次同步谐振阻尼控制器后发电机转速的振荡衰减过程即可验证发电机机端次同步谐振阻尼控制器装置对电力系统仿真环境受激产生的次同步谐振的抑制效果，并可按照相关行业标准判断是否满足要求。图9为便于理解的示意图，黑色波形为电力系统发生次同步谐振后，未投入发电机机端次同步谐振阻尼控制器时发电机转速信号波形，可见其成发散态，表征电力系统次同步谐振再向严重情况发展；灰色波形为在同样的工况下，投入发电机机端次同步谐振阻尼控制器时发电机转速信号波形，可见其成收敛态，表征电力系统次同步谐振得到了有效抑制。
实施例二:
即:若欲验证发电机机端次同步谐振阻尼控制器仿真模型与实际发电机机端次同步谐振阻尼控制器的动态特性是否一致，采用如图10所示的方法流程，SP:
步骤S1001，建立包括控制模块、阻尼电流生成模块及其升压变压器模型在内的发电机次同步谐振机端阻尼控制器仿真模型；
步骤S1002，所述控制模块接收所述电力系统仿真环境中发电机模型的机端电压信号以及发电机的转速信号，生成抑制所述电力系统仿真环境受激产生的次同步谐振所需的阻尼电流控制信号；
步骤S1003，所述阻尼电流生成模块接收所述控制模块生成的阻尼电流控制信号，生成相应的阻尼电流，注入到所述电力系统仿真环境中发电机模型的机端；
步骤S1004，设置扰动，激发所述电力系统仿真环境产生自身固有模态的次同步谐振；
步骤S1005，检测所述发电机次同步谐振机端阻尼控制器仿真模型与所述发电机次同步谐振机端阻尼控制器在相同的电力系统仿真环境次同步谐振工况下，抑制次同步谐振的效果的一致性；
步骤S1006，如果不一致，修正所述发电机次同步谐振机端阻尼控制器仿真模型的控制模块内部校正环节参数，使之在相同的电力系统仿真环境次同步谐振工况下，抑制次同步谐振的效果与所述发电机次同步谐振机端阻尼控制器抑制次同步谐振的效果相一致。
本实施例中，按上述方法在实时数字仿真系统软件平台上搭电力系统仿真环境模型，并按发电机机端次同步谐振阻尼控制器要求接入发电机机端电压、变流器输出电流、发电机转速信号等模拟量，并将发电机机端次同步谐振阻尼控制器控制柜输出触发脉冲送入实时数字仿真系统。运行仿真器对应模型，操作发电机机端次同步谐振阻尼控制器建立闭环控制，在电力系统上设置各种扰动激发次同步谐振，对发电机转速进行录波，比较投入发电机机端次同步谐振阻尼控制器时发电机转速的波形及投入发电机机端次同步谐振阻尼控制器仿真模型后发电机转速的波形，即可验证发电机机端次同步谐振阻尼控制器及其仿真模型动态特性是否一致。图11为便于理解的示意图，黑色波形为电力系统发生次同步谐振后，投入发电机机端次同步谐振阻尼控制器时发电机转速信号波形，灰色波形为在同样的工况下，投入发电机机端次同步谐振阻尼控制器仿真模型时发电机转速信号波形(此图中由于黑色波形大部分被覆盖在灰色波形下，因此可见灰色图形边缘的黑色图形部分)，可见两个波形基本相重叠，表征经校正后的发电机机端次同步谐振阻尼控制器仿真模型与实际发电机机端次同步谐振阻尼控制器的动态特性一致。
实施例三:
若欲验证发电机机端次同步谐振阻尼控制器与常规励磁系统控制功能是否能够协调配合，采用如图12所示的方法流程，SP:
步骤S1201，将所述发电机次同步谐振机端阻尼控制器投入运行；
步骤S1202，在所述电力系统仿真环境中设置发电机额定电压5%阶跃扰动；
步骤S1203，检测所述电力系统仿真环境中的励磁系统对发电机机端电压的控制功能是否受所述发电机次同步谐振机端阻尼控制器正常工作的影响。
在本实施例中，按上述方法在实时数字仿真系统软件平台上搭电力系统仿真环境模型，并按发电机机端次同步谐振阻尼控制器要求接入发电机机端电压、变流器输出电流、发电机转速信号等模拟量，并将发电机机端次同步谐振阻尼控制器控制柜输出触发脉冲送入实时数字仿真系统。运行仿真器对应模型，操作发电机机端次同步谐振阻尼控制器建立闭环控制，在电力系统上设置定子额定电压+5 %阶跃扰动，对发电机定子电压进行录波，比较投入发电机机端次同步谐振阻尼控制器前后，发电机定子电压的波形，即可验证发电机机端次同步谐振阻尼控制器对常规励磁系统控制功能是否有不利的影响。图13为便于理解的示意图，黑色波形为投入发电机机端次同步谐振阻尼控制器后，设置发电机定子额定电压+5 %阶跃扰动后，发电机定子电压波形，灰色波形为在同样的工况下，不投入发电机机端次同步谐振阻尼控制器时发电机定子电压波形，可见两个波形基本相重叠，表征发电机机端次同步谐振阻尼控制器与常规励磁系统控制功能能够协调配合。
实施例四:
若欲验证发电机机端次同步谐振阻尼控制器是否能够适应电力系统环境固有模态次同步谐振频率的偏移，采用如图14所示的方法流程，SP:
步骤S1401，设置所述发电机模型的参数，使所述电力系统仿真环境固有模态的次同步谐振频率发生正负两个方向的偏移；
步骤S1402，检测所述发电机次同步谐振机端阻尼控制器在这一参数偏移的工况下是否能够抑制所述电力系统仿真环境受激产生的次同步谐振。
在本实施例中，按上述方法在实时数字仿真系统软件平台上搭电力系统仿真环境模型，并按发电机机端次同步谐振阻尼控制器要求接入发电机机端电压、变流器输出电流、发电机转速信号等模拟量，并将发电机机端次同步谐振阻尼控制器控制柜输出触发脉冲送入实时数字仿真系统。运行仿真器对应模型，操作发电机机端次同步谐振阻尼控制器建立闭环控制，适当修改发电机模型中某一参数使电力系统仿真环境固有模态次同步谐振频率发生偏移，在电力系统上设置扰动激发次同步谐振，对发电机转速信号进行录波，比较投入发电机机端次同步谐振阻尼控制器前后，发电机转速信号的波形是否收敛，即可验证发电机机端次同步谐振阻尼控制器对电力系统固有模态次同步谐振频率的偏移是否具有适应性。图15为便于理解的示意图，电力系统仿真环境某一固有模态次同步谐振频率发生+0.2Hz的偏移，激发系统次同步谐振，黑色波形为未投入发电机机端次同步谐振阻尼控制器，发电机转速信号波形，灰色波形为在同样的工况下，投入发电机机端次同步谐振阻尼控制器后发电机转速信号波形，可见投入发电机机端次同步谐振阻尼控制器后发电机转速信号成收敛态，表征发电机机端次同步谐振阻尼控制器能够适应电力系统环境固有模态次同步谐振频率的偏移。
使用本发明实施例的发电机机端次同步谐振阻尼控制器的检测系统，可以使用实时大型数字仿真系统构建GTSDC闭环试验用电力系统模型，测试及评估GTSDC动态性能，可以全面检测GTSDC的动态性能以及其对常规励磁系统的影响，为发电厂及电网的安全稳定运行提供了必要的数据支持。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种发电机次同步谐振机端阻尼控制器的检测方法，其特征在于，所述检测方法包括: 建立包括发电机模型、励磁系统和调速系统在内的电力系统仿真环境以及12链H桥级联电压源型变流器模型及其升压变压器模型； 所述电力系统仿真环境向所述发电机次同步谐振机端阻尼控制器的控制柜提供包括发电机机端电压、发电机转速信号以及变流器模型输出电流信号在内的电气信号； 所述发电机次同步谐振机端阻尼控制器的控制柜根据所述电气信号生成触发脉冲信号; 所述触发脉冲信号控制所述12链H桥级联电压源型变流器模型中各桥的IGBT导通或关断，生成抑制次同步谐振阻尼电流，并经过所述升压变压器模型注入所述发电机模型的机端； 设置扰动，激发所述电力系统仿真环境产生自身固有模态的次同步谐振，检测所述抑制次同步谐振阻尼电流对所述电力系统仿真环境自身固有模态的次同步谐振的抑制效果。
2.如权利要求1所述的发电机次同步谐振机端阻尼控制器的检测方法，其特征在于，所述检测方法还包括: 建立包括控制模块、阻尼电流生成模块及其升压变压器模型在内的发电机次同步谐振机端阻尼控制器仿真模型； 所述控制模块接收所述电力系统仿真环境中发电机模型的机端电压信号以及发电机的转速信号，生成抑制所述电力系统仿真环境受激产生的次同步谐振所需的阻尼电流控制信号; 所述阻尼电流生成模块接收所述控制模块生成的阻尼电流控制信号，生成相应的阻尼电流，注入到所述电力系统仿真环境中发电机模型的机端； 设置扰动，激发所述 电力系统仿真环境产生自身固有模态的次同步谐振； 检测所述发电机次同步谐振机端阻尼控制器仿真模型与所述发电机次同步谐振机端阻尼控制器在相同的电力系统仿真环境次同步谐振工况下，抑制次同步谐振的效果的一致性； 如果不一致，修正所述发电机次同步谐振机端阻尼控制器仿真模型的控制模块内部校正环节参数，使之在相同的电力系统仿真环境次同步谐振工况下，抑制次同步谐振的效果与所述发电机次同步谐振机端阻尼控制器抑制次同步谐振的效果相一致。
3.如权利要求2所述的发电机次同步谐振机端阻尼控制器的检测方法，其特征在于，所述控制模块的可设定定值与所述发电机次同步谐振机端阻尼控制器的控制柜的可设定定值一致。
4.如权利要求2所述的发电机次同步谐振机端阻尼控制器的检测方法，其特征在于，所述阻尼电流生成模块的升压变压器模型参数与所述12链H桥级联电压源型变流器模型的升压变压器模型参数一致。
5.如权利要求2所述的发电机次同步谐振机端阻尼控制器的检测方法，其特征在于，所述发电机次同步谐振机端阻尼控制器仿真模型的阻尼电流生成模块为理想可控电流源模型。
6.如权利要求1所述的发电机次同步谐振机端阻尼控制器的检测方法，其特征在于，所述检测方法还包括: 将所述发电机次同步谐振机端阻尼控制器投入运行； 在所述电力系统仿真环境中设置扰动； 检测所述电力系统仿真环境中的励磁系统是否受所述发电机次同步谐振机端阻尼控制器正常工作的影响。
7.如权利要求6所述的发电机次同步谐振机端阻尼控制器的检测方法，其特征在于，所述的扰动为发电机额定电压5%阶跃扰动，检测所述电力系统仿真环境中的励磁系统对发电机机端电压的控制功能是否受所述发电机次同步谐振机端阻尼控制器正常工作的影响。
8.如权利要求6所述的发电机次同步谐振机端阻尼控制器的检测方法，其特征在于，所述的扰动为发电机有功功率振荡扰动，检测所述电力系统仿真环境中励磁系统对有功振荡的阻尼功能是否受所述发电机次同步谐振机端阻尼控制器正常工作的影响。
9.如权利要求6所述的发电机次同步谐振机端阻尼控制器的检测方法，其特征在于，所述扰动为在所述电力系统仿真环境中设置发电机甩额定无功，检测所述电力系统仿真环境中励磁系统对定子电压的控制功能是否受所述发电机次同步谐振机端阻尼控制器正常工作的影响。
10.如权利要求6所述的发电机次同步谐振机端阻尼控制器的检测方法，其特征在于，所述扰动为在所述电力系统仿真环境中设置无功缺额造成发电机过激磁，检测所述电力系统仿真环境中励磁系统过激磁限制功能是否受所述发电机次同步谐振机端阻尼控制器正常工作的影响。
11.如权利要求6所述的发电机次同步谐振机端阻尼控制器的检测方法，其特征在于，所述扰动为在所述电力系统仿真环境中设置发电机深度进相，检测所述电力系统仿真环境中励磁系统低励限制功能 是否受所述发电机次同步谐振机端阻尼控制器正常工作的影响。
12.如权利要求1所述的发电机次同步谐振机端阻尼控制器的检测方法，其特征在于，所述检测方法还包括: 设置所述发电机模型的参数，使所述电力系统仿真环境固有模态的次同步谐振频率发生正负两个方向的偏移； 检测所述发电机次同步谐振机端阻尼控制器在这一参数偏移的工况下是否能够抑制所述电力系统仿真环境受激产生的次同步谐振。
13.如权利要求1 12任一项所述的发电机次同步谐振机端阻尼控制器的检测方法，其特征在于，所述电力系统模型还包括: 发电机模型、励磁系统、调速系统、变压器、断路器模型、长距离输电线路模型、串联补偿电容器模型以及等值无穷大电源。
14.如权利要求13所述的发电机次同步谐振机端阻尼控制器的检测方法，其特征在于，所述电力系统仿真环境在实时大型数字仿真系统RTDS中建立。
15.一种发电机次同步谐振机端阻尼控制器的检测系统，其特征在于，所述检测系统包括发电机次同步谐振机端阻尼控制器以及仿真环境及模型建立模块，其中所述的仿真环境及模型建立模块包含: 仿真环境建立模块，用于建立包括发电机模型、励磁系统和调速系统在内的电力系统仿真环境，其向所述发电机次同步谐振机端阻尼控制器提供包括发电机机端电压、发电机转速信号在内的电气信号； 12链H桥级联电压源型变流器模块及其升压变压器模块，用于产生生成抑制次同步谐振阻尼电流，所述抑制次同步谐振阻尼电流经过所述升压变压器模型注入所述发电机模型的机端。
16.如权利要求15所述的发电机次同步谐振机端阻尼控制器的检测系统，其特征在于，所述检测系统还包括: 控制模块，用于接收所述电力系统仿真环境中发电机模型的机端电压信号以及发电机的转速信号，生成抑制所述电力系统仿真环境受激产生的次同步谐振所需的阻尼电流控制信号; 理想可控电流源模块及其升压变压器模块，用于接收所述控制模块生成的阻尼电流控制信号，生成相应的阻尼电流，注入到所述电力系统仿真环境中发电机模型的机端，抑制所述电力系统仿真环境受激产生的次同步谐振。
17.如权利要求15或16所述的发电机次同步谐振机端阻尼控制器的检测系统，其特征在于，所述检测系统还包括: 录波装置，用于显示所述发电`机次同步谐振机端阻尼控制器的检测结果。
全文摘要
本发明公开了一种发电机次同步谐振机端阻尼控制器的检测方法及系统，所述方法包括建立电力系统仿真环境以及12链H桥级联电压源型变流器模型及其升压变压器模型；电力系统仿真环境向发电机次同步谐振机端阻尼控制器的控制柜提供电气信号；发电机次同步谐振机端阻尼控制器的控制柜根据电气信号生成触发脉冲信号；触发脉冲信号控制12链H桥级联电压源型变流器模型中各桥的IGBT导通或关断，生成抑制次同步谐振阻尼电流，并经过升压变压器模型注入所述发电机模型的机端；设置扰动，激发所述电力系统仿真环境产生自身固有模态的次同步谐振，检测所述抑制次同步谐振阻尼电流对所述电力系统仿真环境自身固有模态的次同步谐振的抑制效果。
文档编号G05B23/02GK103105844SQ20111035920
公开日2013年5月15日 申请日期2011年11月14日 优先权日2011年11月14日
发明者吴涛, 曹天植 申请人:华北电力科学研究院有限责任公司, 国家电网公司