专利名称：一种抑制次同步振荡的控制装置的利记博彩app
技术领域：
本实用新型涉及一种电力系统中抑制次同步振荡的多机控制装置。
背景技术：
随着电力系统的发展，超高压、远距离输电线路和大容量发电机组 的投入运行，以及为了提高电力系统稳定性和输电能力而采取的线路串 联电容补偿和直流输电等措施，除了伴随而来的巨大经济效益外，也给 电力系统的安全稳定运行带来了新的问题，电力系统次同步振荡就是其 问题之一。
串联电容补偿可能会引起电力系统的次同步谐振，进而造成汽轮发 电机组的轴系损坏。次同步振荡会造成由扭转应力使轴系损坏。轴系损 坏可以由长时间的低幅值扭振积累所致，也可由短时间的高幅值扭振所 致。
目前，在国内外利用TCR+FC型SVC技术抑制次同步振荡还属空白， 因此，实有必要针对大型发电厂的多台发电机组次设计一种抑制次同步 振荡问题的装置和方法，以克服现有技术的缺陷。
实用新型内容
本实用新型的目的是"i殳计一种对两台或两台以上发电一几组的次同步 振荡问题进行同时抑制的装置。该装置以多台发电机组的转速信号的变 化量为控制量，经控制器运算通过改变TCR系统中的晶闸管导通角，调 制TCR中流过的电流，最终影响发电机转速，达到抑制次同步振荡的目 的。
为实现上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现 一种发电机组次同步振荡动态稳定装置，其特征在于，该装置包括 接入传统电网中的、依次相连的测速拒、控制器、三相TCR、以及降压变压器；
其中控制器包括第一控制器与第二控制器，三相TCR包括第一三相 TCR与第二三相TCR;所述第一控制器与第一三相TCR相连，所述第二控 制器与第二三相TCR相连，并且两者之间互相并联；
所述测速拒与发电机组相连，并将多台发电才几组中各发电机组的转 速信号的偏差值分别输出至第 一控制器和第二控制器；
所述第一控制器和第二控制器均包括信号处理单元和主控单元，并 且所述第一控制器和第二控制器与所述第一三相TCR、第二三相TCR相 连，所述信号处理单元还包括滤波单元、相位校正单元、比例放大单元、 加权求和单元以及运算单元；
所述三相TCR输出端接降压变压器；
所述降压变压器与电网高压母线相连接；
所述发电机组转速信号的偏差值经滤波单元、相位校正单元、比例 放大单元、加权求和单元处理后，通过所述运算单元换算出三相TCR的 晶闸管触发角；所述主控单元以PT信号为同步信号控制该晶闸管触发角， 使得三相TCR中产生基于发电机转速信号的次同步模态调制的无功电流。
作为优选实施方式，所述发电机组转速信号的偏差值为发电机组实 时转速信号与标准转速信号进行比较后得到偏差值。
作为优选实施方式，所述滤波单元包括低通、高通滤波器，以及带 通滤波器。
作为优选实施方式，所述相位才交正单元4妻收滤波单元输出的次同步 模态信号，并校正其相位；所述的比例单元将相位校正处理的次同步模 态信号进行比例放大。
作为优选实施方式，所述的运算单元将相位校正、比例放大处理后 的次同步模态信号进行加权求和得到合成等效导纳控制量；将该合成等 效导纳控制量通过函数F (a)运算变为晶闸管的触发角；
所述函数F(a)关系为Br = ( 2 tt-2 a十Sin2 ot ) / ttcoL,其中
Br —晶闸管控制电抗器TCR的合成等效导纳控制量
a—晶闸管触发角CO—工频频率
L一相控电抗器的电感值。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是
1) 填补了利用SVC技术抑制次同步振荡的技术空白，在抑制次同步 振荡方面有着控制方便，结构简单，成本低廉等优点。
2) 每台抑制次同步振荡的装置可以同时抑制两台或两台以上的发电 机组的次同步振荡。
3 )两台控制器组成的两台抑制次同步4展荡的装置可实现对两台或多 台发电机组的次同步振荡的抑制，当 一台抑制次同步振荡的装置在检修 或故障时，仍可以保证发电机组次同步振荡得到有效控制，不影响系统 运行。
4)当现场有多台发电机组时，可以通过扩展信号处理单元完成，其 他控制器中的相关部件不变。
为了更好地理解本实用新型，请参考以下附图-. 图l是实施例1的结构框图； 图2a是实施例1的第一控制器的详细结构框图； 图2b是实施例1的第二控制器的详细结构框图； 图3是实施例2的结构框图。
具体实施方式实施例1
下面以连4妄两台发电4几组为例，结合附图进 一 步叙述本实用新型的具体实施方式
。
请结合参阅图1、图2a、图2b,该发电机组次同步振荡动态稳定装 置包括接入传统电网中并且顺次相连的测速拒3、第一控制器4、第二 控制器5、第一三相TCR 6、第二三相TCR 7。所述测速拒3与第一降压 变压器8、第二降压变压器9。上述各部件按照图1、图2所示结构示意图挂接在传统的输电网中。
所述第一三相TCR 6和第二三相TCR 7还分别与高压电力滤波装置 FC相连，在本实用新型中高压电力滤波装置FC除了有滤波作用，还提供 容性无功，为TCR提供运行的基准点。
所述测速拒3用来测量发电机组发出的转速信号，然后将转速信号 输出至第一控制器4、第二控制器5。所述第一控制器4、第二控制器5 包括由滤波单元、相位4交正单元、比例;故大单元、运算单元构成的信号 处理单元和主控单元；转速信号与标准转速信号进行比较后得到偏差值， 该偏差值经滤波、相位4交正、比例力文大、加一又求和处理后，通过运算单 元换算出三相TCR的晶闸管触发角；主控单元以PT信号为同步信号控制 晶闸管触发角，使得TCR中产生基于发电机转速信号的次同步模态调制 的无功电 流。
下面结合图1、 2a、 2b详细描述本实用新型的工作过程，发电机A 和发电机B通过各自的升压变压器与电网的500KV高压输电线相连，同 时测速拒3测量发电机A和发电机B的转速信号，并将测得的转速信号 W—al, W-bl接入所述第一控制器4，将转速信号W—a2、 W—b2接入所述第 二控制器5。
所述测速拒3将转速信号W_al， W—bl用光缆接入所述第一控制器4 的Kl单元一一光电转换器中，第一控制器4的控制信号接入第一三相 TCR6的信号输入端，35kV母线I的PT信号(PT信号是电压互感器的输 出信号，作用是测量35KV母线电压与为设备运行提供同步)接入第一控 制器4的信号输入端，第一三相TCR6经由降压变压器接入500kV母线。 同理可知转速信号W_a2、 W_b2与所述第二控制器5的连接方式，不再赘 述。
在所述第一控制器4中信号要经过以下几个处理步骤
1. 光电转换单元K1，测速拒3的两絲4莫拟信号W-al, W—bl通过光 电转换器接入第一控制器4，并输出成数字信号Wal, Wbl。
2. 比较单元K2，在该单元将得到Wal, Wbl与标准的发电机转速值 WO进行比较，并得到各自的偏差值AWal和AWbl。3. 低通、高通滤波器单元K3，偏差值AWal及偏差值AWbl各自经 低通、高通滤波器K3滤掉低频和高频信号。
4. 带通滤波器单元K4，经过此单元可得到对应每个次同步模态的信号。
5. 相位校正单元K5，对应每个次同步才莫态频率的相位4交正单元，与 信号的整个处理的延时和系统参数有关，相位校正的值需要经过理论计 算，实一验校正和-险测来最终确定。本领域本领域4支术人员可以理解，这 里不再赘述。
6. 比例放大单元K6，此单元为各个次同步模态最终加权求和处理的 权值设定部分。
7. 力口权求和单元K7和耳又平均值单元K8,经过加权求和单元K7之后
所有发电机组轴系所产生的次同步振荡模态分量均已经通过加权求和的 方式检测出来。结合图2所示，在Bral和Brbl在各自的加权求和单元 K7之后经取平均值单元K8取平均值得到导纳控制量修正值ABr,然后再 进入K9单元。
8. 函数单元K9，将导纳控制量修正值ABr与补平FC容量的基准导 纳BrO求和得到合成等效导纳控制量Br,该合成等效导纳控制量Br经过 函数F(cc)变为晶闸管触发角，第一控制器4以PT信号为同步信号控制 晶闸管触发角，使得TCR中流过由发电机转速信号的次同步分量调制的 无功电流，最终影响发电机转速，达到抑制次同步振荡的目的。
所述的函凄t F(oc)关系为Br = (2TT-2a+Sin2oc ) / tt coL，才艮据 该函数关系，通过晶闸管控制电抗器TCR的导纳值Br即可计算出晶闸管 的触发角。
公式中
Br—晶闸管控制电抗器TCR的等效导纳值
oc—晶闸管触发角
co—工频频率
L一相控电抗器的电感值
转速信号W_a2、 W—b2接入所述第二控制器5以后的整个处理流程与上述的转速信号W—al、 W-bl接入所述第一控制器4的流程相同，因此不 再赘述。
通过上述处理步骤，第一三相TCR6和第二三相TCR7中流过由发电 机转速信号得到的次同步分量调制的无功电流，该电流输入500KV高压 电网母线，最终改变了发电机转速，进而达到抑制次同步振荡的目的。
实施例2
下面以连接四台发电机组为例，结合附图进一步叙述本实用新型的具体实施方式
。下面仅介绍与实施例1中有所区别的部分。
请参阅图3，因为有4台发电机，即发电机A、发电机B、发电机C、 发电机D，因此所述测速拒3需要同时测量4台发电机组的转速信号，然 后将转速信号W—al、 W_bl、 W—cl、 W—dl输出至第一控制器4，将转速信 号W—a2、 W—b2、 W_c2、 W_d2输出至第二控制器5。其他后续处理方法同 实施例1,不再赘述。
以上列举的两个实施例只是多个具体实施方式
中的两种情况，事实 上可通过第一控制器4和第二控制器5控制单台、两台、四台发电机组， 或根据实际需要的控制四台以上机组等。本领域技术人员可以理解，在 对多台发电机组的控制中，可通过设置更多的控制器实现也可通过扩展 控制器的信号处理单元来实现。因此，本实用新型精神之内的各种实施 方式均属于本实用新型公开的范围。
权利要求1、一种抑制次同步振荡的控制装置，其特征在于，该装置包括接入传统电网中的、依次相连的测速柜、控制器、三相TCR、以及降压变压器；其中控制器包括第一控制器与第二控制器，三相TCR包括第一三相TCR与第二三相TCR；所述第一控制器与第一三相TCR相连，所述第二控制器与第二三相TCR相连，并且两者之间互相并联；所述测速柜与发电机组相连，并将多台发电机组中各发电机组的转速信号的偏差值分别输出至第一控制器和第二控制器；所述第一控制器和第二控制器均包括信号处理单元和主控单元，并且所述第一控制器和第二控制器与所述第一三相TCR、第二三相TCR相连，所述信号处理单元还包括滤波单元、相位校正单元、比例放大单元、加权求和单元以及运算单元；所述三相TCR输出端接降压变压器；所述降压变压器与电网高压母线相连接；所述发电机组转速信号的偏差值经滤波单元、相位校正单元、比例放大单元、加权求和单元处理后，通过所述运算单元换算出三相TCR的晶闸管触发角；所述主控单元以PT信号为同步信号控制该晶闸管触发角，使得三相TCR中产生基于发电机转速信号的次同步模态调制的无功电流。
2、 根据权利要求l所述的发电机组次同步振荡动态稳定装置，其特 征在于，所述发电机组转速信号的偏差值为发电机组实时转速信号与标准转速信号进行比较后得到偏差值。
3、 根据权利要求2所述的发电机组次同步振荡动态稳定装置，其特 征在于，所述滤波单元包括低通、高通滤波器，以及带通滤波器。
4、 根据权利要求3所述的发电机组次同步振荡动态稳定装置，其特 征在于，所述相位校正单元用来接收滤波单元输出的次同步模态信号， 将次同步模态信号进行相位校正；所述的比例单元用来将相位校正处理 的次同步模态信号进行比例放大处理。
5、 根据权利要求4所述的发电机组次同步振荡动态稳定装置，其特征在于，所述的运算单元用来将相位校正、比例放大处理后的次同步模态信号进行加权求和处理得到合成等效导纳控制量；将该合成等效导纳 控制量通过函数F (oc)运算变为晶闸管的触发角；所述函数F(a)关系为<formula>formula see original document page 3</formula>tt coL,其中Br —晶闸管控制电抗器TCR的合成等效导纳控制量a—晶闸管触发角co—工频频率L—相控电抗器的电感值。
专利摘要本实用新型涉及一种电力系统中抑制次同步振荡的多机稳定装置，该装置包括接入传统电网中的、依次相连的测速柜、控制器、三相TCR、以及降压变压器。该控制装置以多台发电机组的转速信号的变化量为控制量，经控制器运算通过改变TCR系统中的晶闸管导通角，调制TCR中流过的电流，最终影响发电机转速，达到抑制次同步振荡的目的。本实用新型的有益效果是在抑制次同步振荡方面有着控制方便，结构简单，成本低廉等优点；当现场有多台发电机组时，可以通过扩展信号处理单元完成，其他控制器中的相关部件不变。
文档编号H02J3/01GK201430567SQ20092010869
公开日2010年3月24日 申请日期2009年6月3日 优先权日2009年6月3日
发明者刘爱晶, 华 卓, 孙寿广, 孟会永, 安万洙, 尤建生, 李海生, 杨文超, 林惊涛, 武云生, 王少波, 王绍德, 车千里, 霍大渭, 强 顾 申请人:中国神华能源股份有限公司;北京国华电力有限责任公司;荣信电力电子股份有限公司;陕西国华锦界能源有限责任公司;北京国电华北电力工程有限公司;陕西电力科学研究院;神华国华(北京)电力研究院有限公司