[发明专利]含多串补的复杂交直流互联系统次同步谐振快速评估的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种快速检测含多串补的复杂交直流互联系统次同步谐振的方法，属于远距离交流输电领域。

背景技术

次同步谐振(SSR)是电力系统一种危害极大的特殊振荡方式，其频率为5～45Hz。在远距离交流输电线路上，串联补偿电容是改善稳定性，提高输电能力的经济、实用措施。但是当串联补偿输电网络形成的电气谐振回路的固有频率与汽轮发电机轴系扭振固有频率互补时，两者就会有彼此互激发生。

次同步谐振的危害表现为发电厂侧发生机电暂态振荡，机械能与电能在发电机轴系产生扭振，恰恰由于扭振发生的频率和发电机组轴系频率十分接近，导致在发电机组的轴系机械特性的频率发生谐振，对发电机轴系产生巨大危害，最终导致发电机组轴系扭断的重大安全事故。

对于含多个串补的复杂交直流互联系统的实际工程，需要首先对次同步谐振危险性进行初步的评估，并要求快速和相对准确。目前国内外分析次同步谐振的方法主要有特征值分析法、时域仿真法、复转矩系数法和频率扫描法，这些方法针对的都是仅含一个或两个串补的小系统而言。而对于含多个串补的复杂大系统，若完整搭建整个系统电磁暂态模型，直接利用以上方法进行次同步谐振分析，会消耗大量时间和精力。一般定性的认为，SSR模式是局部的，在电网中传播区域不是太广，因此将含多个串补的整个系统简化为一些仅含单个或相邻串补的简单网络进行分析就显得更加快速，简化网络就涉及到系统等值。由于SSR是一个局部问题，静态等值是简便可行的。

频率扫描分析法是一种近似的线性方法，利用该方法无需搭建详细的发电机轴系模型，分析电力系统次同步谐振时可以快速筛选出具有潜在次同步谐振问题的系统条件，是一种最省力而有效的方法。因此结合两点等值法原理的静态等值与频率扫描就能十分迅速地对含多个串补的大系统次同步谐振的危险进行评估。

发明内容

本发明的目的是针对现在技术的不足而提供一种快速检测含多串补的复杂交直流互联系统次同步谐振的方法。其特点是该方法能够对含多个串补的复杂交直流互联电力系统进行有目的性的简化等值，迅速得出多个简化系统网络，每个简化网络包含单个串补或相邻串补，并结合频率扫描可立即对这些简化系统进行次同步危险评估。它对大系统而言具有简单快速的优点。

本发明的目的由以下技术措施实现

快速检测含多串补的复杂交直流互联系统次同步谐振的方法包括以下步骤：

1、在含多个串补复杂交直流互联网络中，选择待研究的串补及火电机组；

2、将复杂的电力系统网络划分为包含单个串补或有相邻串补的子系统，各子系统中保留相应串补及与串补相邻的火电机组、必要的线路和变压器元件；

3、除保留的部分，将各子系统以外的部分进行等值简化，采用两点等值法原理进行快速的静态等值；

4、将以上得到的等值后的各个简化系统立即进行频率扫描，作出其次同步谐振等值阻抗的实部和虚部随频率变化的两条曲线，如果SSR等值电抗等于零或接近于零且所对应的频率点上的SSR等值电阻小于零，或SSR等值电抗达到极小值的频率点与机组的固有扭振频率接近互补(偏差在3Hz内)，那么就可以迅速判定有发生次同步谐振的危险。

简化等值的两点等值法为：

从系统中某一点向系统看，在任意瞬间都可以把系统等价为一个电势源E经传输线电抗x向节点供电的一个单机系统，按单机供电方程式：

P=EVxsinθ---(1)]]>

Q=EVxcosθ-V2x---(2)]]>