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一种基于旁路电流补偿的次同步振荡抑制装置及方法制造方法及图纸

技术编号:19834276 阅读:48 留言:0更新日期:2018-12-19 18:44
本发明专利技术提供一种基于旁路电流补偿的次同步振荡抑制装置及方法,涉及新能源并网系统稳定分析领域。本发明专利技术是通过采集风机出口线路上的旁路谐波电流进行幅值调节和移相处理,使之与线路中另一部分谐波分量幅值相等,相位相反,进而相互抵消,达到抑制次同步振荡的目的。本发明专利技术不需要FACTS装置作为注入电流源,减少了外部电流及谐波的干扰,简化了抑制系统的控制结构,能够保证电力系统的安全经济运行。

【技术实现步骤摘要】
一种基于旁路电流补偿的次同步振荡抑制装置及方法
本专利技术涉及新能源并网系统稳定分析
,尤其涉及一种基于旁路电流补偿的次同步振荡抑制装置及方法。
技术介绍
电力系统次同步振荡是由于电力系统中机械设备和电气设备的动态过程相互耦合作用而引发的持续的,甚至增幅的振荡,属于电力系统稳定分析领域的常见问题之一。因其振荡频率小于工频50Hz,所以被称为次同步振荡。目前关于次同步振荡的研究领域多集中于大规模火力和水力发电经串补技术和高压直流输电技术远距离送出。而对于风电并网系统次同步振荡问题的研究起步较晚。随着风电并网容量的不断提高,大规模风电并网引起的次同步振荡问题日益增多,严重威胁着电网的安全稳定运行。因此,有必要对于风电并网系统的次同步振荡防控措施进行深入研究。目前,对于次同步振荡的抑制措施的研究,主要包括附加阻尼控制策略和基于FACTS装置的控制方法。附加阻尼控制策略是通过改进风机变流器的控制方式,在风机的控制回路引入阻尼控制环节,经过滤波器选频,使系统在次同步频率下呈现正阻尼,并使次同步分量快速衰减。这种控制方式附加装置简单,体积小,适用于小规模小扰动风电并网系统。对于已建成的大规本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于旁路电流补偿的次同步振荡抑制装置,其特征在于:包括并联带通滤波器、控制模块、电流调节器;所述并联带通滤波器,与电流调节器相互并联,然后串联接入风机与升压变压器之间,i1=i3,i2=0;当电力系统中含有次同步频率谐波分量时,并联带通滤波器阻抗增大,i2≠0;所述控制模块,包括测量装置、谐波提取模块、选频调节模块、相位调节模块、幅值调节模块、求和器、整流模块;其中,测量装置,用于获取流经并联带通滤波器的支路电流i1、流出电流调节器的支路电流i2、风机出口线路的干路电流i3;谐波提取模块,用于对电流i1进行谐波分离提取,找出幅值最大的谐波分量,并计算它的幅值、频率、相位信息;将所得频率...

【技术特征摘要】
1.一种基于旁路电流补偿的次同步振荡抑制装置,其特征在于:包括并联带通滤波器、控制模块、电流调节器;所述并联带通滤波器,与电流调节器相互并联,然后串联接入风机与升压变压器之间,i1=i3,i2=0;当电力系统中含有次同步频率谐波分量时,并联带通滤波器阻抗增大,i2≠0;所述控制模块,包括测量装置、谐波提取模块、选频调节模块、相位调节模块、幅值调节模块、求和器、整流模块;其中,测量装置,用于获取流经并联带通滤波器的支路电流i1、流出电流调节器的支路电流i2、风机出口线路的干路电流i3;谐波提取模块,用于对电流i1进行谐波分离提取,找出幅值最大的谐波分量,并计算它的幅值、频率、相位信息;将所得频率fsx传送到选频调节模块,将所得幅值A1sx传送到幅值调节模块;选频调节模块,用于根据频率fsx调节内部滤波器的通频带,从电流i2中选出频率为fsx的次同步频率谐波分量i2sx;幅值调节模块,用于根据谐波提取模块得到的幅值,对次同步频率谐波分量i2sx进行调节;相位调节模块,用于对经过幅值调节的次同步频率谐波分量i2sx进行移相处理;所述求和器,用于对流出电流调节器的支路电流i2、电流i2中选出频率为fsx的次同步频率谐波分量i2sx、次同步频率谐波分量-i1sx进行求和,并将所得结果交流参考信号i″2输出至电流调节器和整流模块;整流模块,用于将交流参考信号i″2转换为直流参考信号idcref;所述电流调节器,包括线路整流模块、直流斩波调节模块、逆变模块、PWM1、PWM2;所述线路整流模块用于将流入电流调节器的支路电流转换为直流电流,并将直流电流传送至直流斩波调节模块;所述直流斩波调节模块用于对输入的直流电流进行大小调节,然后将结果传送至逆变模块;所述逆变模块用于将直流斩波调节模块的输出电流进行逆变,使流出电流调节器的支路电流发生相应改变;所述PWM1将直流参考信号idcref变换为占空比信号驱动直流斩波调节模块对输入电流进行调节;所述PWM2将交流参考信号i″2变换为离散控制信号驱动逆变模块对输入电流进行逆变;所述并联带通滤波器与电流调节器相互并联,然后串联接于风机和升压变压器之间,升压变压器与电网侧相连,测量装置将测量结果输出至谐波提取模块,选频调节模块、相位调节模块、幅值调节模块相互串联,构成信号处理通道,求和器对输入信号求和后,将结果传送至电流调节器,整流模块串联接于求和器与电流调节器之间。2.一种基于旁路电流补偿的次同步振荡抑制方法,通过权利要求1所述的一种基于旁路电流补偿的次同步振荡抑制装置实现,其特征在于:包括以下步骤:步骤1:通过测量装置测量流经并联带通滤波器的支路电流i1、流出电流调节器的支路电流i2、风机出口线路的干路电流i3;步骤2:对流经并联带通滤波器的支路电流i1进行谐波分离提取,找出幅值最大的次同步频率谐波分量i1sx,并计算出该谐波分量所对应的频率fsx和幅值A1sx;步骤3:根据频率fsx调节选频调节模块的滤波器的通频带,从i2中选出频率为fsx的次同步频率谐波分量i2sx,然后对次同步频率谐波分量i2sx进行幅值和相位调节,得到交流参考信号i″2和直流参考信号idcref;步骤4:根据交流参考信号i″2和直流参考信号idcref生成PWM控制信号...

【专利技术属性】
技术研发人员:马大中高裕杨珺刘鑫蕊孙秋野张化光杨东升黄博南汪刚会国涛王智良
申请(专利权)人:东北大学
类型:发明
国别省市:辽宁,21

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