一种抑制次同步振荡控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及抑制同步振荡的技术，具体地，涉及一种抑制次同步振荡控制系统。
【背景技术】
[0002]次同步振荡是电力系统稳定问题之一，随着世界各国电力系统的发展，特别是随着我国高电压、大容量、长距离交直流输电的不断建设和规模化可再生能源的并网发电，使得由传统次同步振荡带来的新问题和新的次同步振荡现象相继出现，这给电力系统的稳定性研究又带来了新的挑战。例如，在大型火电机组集群经高压直流输电线路与交流混合的串联补偿线路送出时，可能引起频繁超越发电机轴系累积阈值的收敛型次同步振荡问题，进而造成汽轮发电机组的轴系损坏。
[0003]目前，许多交流输电线路中采用了FSC (常规串联电容补偿器)+TCSC (可控串联电容补偿器)、在HVDC(高压直流电)控制器中增设SSDC(次同步阻尼控制器)、在部分发电机组安装SEDC(附加励磁阻尼控制器)之后，系统的次同步振荡趋于稳定和收敛。然而，从系统的实际运行记录上来看，虽然以上抑制次同步振荡的措施有针对性地限制了大扰动下的等幅和增幅次同步振荡，但仍存在着明显的小扰动和直流功率快速调节引起的频繁超标的低幅次同步振荡现象，而且随着HVDC输送功率的逐渐增大，这种长时间周期性疲劳累积形成的对机组轴系运行寿命的影响不容忽视。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的是提供一种抑制次同步振荡控制系统，用于解决有效抑制火电机组轴系同步振荡的问题。
[0005]为了实现上述目的，本实用新型提供了一种抑制次同步振荡控制系统，该系统包括:转速测速设备，与发电机连接，用于测量所述发电机的转速；电气量传感器，连接至与所述发电机出口连接的降压变压器的二次侧，用于测量该降压变压器的二次侧的电气量；控制保护设备，与所述转速测速设备和所述电气量传感器连接，用于根据所测量的发电机的转速和所述电气量计算得到电流补偿控制信号；以及电流源装置，与所述控制保护设备连接，并连接至所述降压变压器的二次侧，在所述电流补偿控制信号的控制下向所述降压变压器输出相应的无功电流。
[0006]优选地，所述控制保护设备包括:系统控制器，与所述转速测速设备连接，用于根据所测量的发电机的转速得到无功给定输入；以及装置控制器，连接至所述系统控制器，并与所述电气量传感器连接，用于根据所述无功给定输入和所述电气量计算得到电流补偿控制信号。
[0007]优选地，所述系统控制器包括:差值计算模块，与所述转速测速设备连接，用于将所测量的发电机的转速与预定转速求差，得到转速偏差值；模态滤波器，与所述差值计算模块连接，用于对所述转速偏差值进行过滤；以及比例移相器，与所述模态滤波器连接，用于将过滤得到的转速偏差值对应成相应控制的电气量，以作为所述无功给定输入。
[0008]优选地，所述电流源装置包括:换流链，与所述控制保护设备连接，在所述电流补偿控制信号的控制下输出相应的无功电流；以及连接电抗器，与所述换流链连接，用于对所述无功电流进行过滤并向所述降压变压器输出过滤后的无功电流。
[0009]优选地，该系统还包括:水冷系统，与所述控制保护设备连接，该水冷系统在所述控制保护设备的控制下，在所述换流链运行过程中对所述换流链进行冷却。
[0010]优选地，所述降压变压器用厂用变压器替换。
[0011]通过上述技术方案，本实用新型根据通过发电机的转速和与发电机出口连接的降压变压器的二次侧的电气量计算得到的电流补偿控制信号来向降压变压器输出相应的无功电流，从而有效抑制火电机组轴系的次同步振荡，保证机组稳定运行，并且可以有效避免明显的小扰动和直流功率快速调节引起的频繁超标的低幅次同步振荡。
[0012]本实用新型的其它特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。
【附图说明】
[0013]附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的【具体实施方式】一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中:
[0014]图1是本实用新型提供的抑制次同步振荡控制系统的框图；
[0015]图2是本实用新型提供的系统控制器的框图；
[0016]图3是本实用新型【具体实施方式】提供的系统控制器的框图；
[0017]图4是本实用新型提供的换流链的基本结构图；
[0018]图5是本实用新型提供的抑制次同步振荡的系统结构图；以及
[0019]图6是本实用新型提供的抑制次同步振荡控制方法的流程图。
[0020]附图标记说明
[0021]1转速测速设备2发电机
[0022]3电气量传感器4降压变压器
[0023]5控制保护设备6换流链
[0024]7连接电抗器8水冷系统
【具体实施方式】
[0025]以下结合附图对本实用新型的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的【具体实施方式】仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。
[0026]图1是本实用新型提供的抑制次同步振荡控制系统的框图，如图1所示，该系统包括转速测速设备、电气量传感器、控制保护设备和电流源装置。转速测速设备与发电机连接，用于测量所述发电机的转速。电气量传感器连接至与发电机出口连接的降压变压器的二次侧，用于测量该降压变压器的二次侧的电气量。控制保护设备与转速测速设备和电气量传感器连接，用于根据所测量的发电机的转速和电气量计算得到电流补偿控制信号。电流源装置与控制保护设备连接，并连接至降压变压器的二次侧，在电流补偿控制信号的控制下向所压变压器输出相应的无功电流。
[0027]其中，电气量包括降压变压器的二次侧的电压和电流。转速测速设备的主要功能就是测量发电机的转速，并将转速信号转换为光信号，以便通过光缆传输至控制保护设备，然而，转速测试设备的这种功能为常规技术，为了便于对本实用新型整体的理解，本实用新型将任何形式的转速信号均称为转速。当然，在通过转速板卡测量一路转速传感器输入信号，可以输出两路完全相同的光转速信号，以分配到不同的控制设备使用，其中，每一路光转速信号均可以包括两个光信号，一个光信号(W信号)包含转速信息，即转速信号，另一个光信号(M信号)包含转速测量、转换及其传送的状态信息，即设备和光缆监视信息。转速板卡可以放置在发电机旁边的转速柜内，可以通过航空插头接入转速探头发出的电转速信号。输出的光转速信号通过FC(光纤信道)头单模光纤连接到单模多模光纤转接板，该转接板进行光信号的单模多模转化，输出多模光纤信号，通过ST接头接入专用的测速板，测速板采集转速信号信息，最后送入控制保护设备。
[0028]以上控制保护设备包括系统控制器和装置控制器。系统控制器与转速测速设备连接，用于根据所测量的发电机的转速得到无功给定输入，装置控制器连接至系统控制器，并与电气量传感器连接，用于根据无功给定输入和电气量计算得到电流补偿控制信号。
[0029]这里装置控制器可以通过dq解耦控制来实现的，对于dq解耦控制为本领域的公知常识，于此不予赘述，相应地，为了简化本说明书的描述，对于通过dq解耦控制来根据系统控制器输出的无功给定输入和降压变压器的二次侧的电气量计算得到电流补偿控制信号的过程不予赘述。
[0030]下面对系统控制器进行详细阐述。图2是本实用新型提供的系统控制器的框图，如图2所示，系统控制器包括差值计算模块、模态滤波器和比例移相器。差值计算模块与转速测速设备连接，用于将所测量的发电机的转速与预定转速求差，得到转速偏差值。模态滤波器与差值计算模块连接，用