[发明专利]一种次同步阻尼控制系统及参数优化方法

说明书

一种次同步阻尼控制系统及参数优化方法，包括：次同步阻尼控制器，以及与所述次同步阻尼控制器连接的电磁暂态仿真模块；所述次同步阻尼控制器包含从左到右依次连接的带通滤波器、补偿器和限幅模块；其中所述补偿器，用于获取从带通滤波器提取的次同步振荡频率范围内的振荡信号，对所述振荡信号进行相位校正和放大，并通过限幅模块进行输出；所述电磁暂态仿真模块，用于基于风电场功率波动对所述补偿器中影响补偿性能的参数进行优化。本发明中次同步阻尼控制器的控制结构简单，并且能够有效地抑制SSO，其中补偿器可根据系统补偿需要选取单个或多个超前‐滞后单元，适用性好；并且次同步阻尼控制器仅作用于次同步振荡模态的频率范围，系统稳定性好。

技术领域

本发明涉及电力系统运行控制领域，具体涉及一种次同步阻尼控制系统及参数优化方法。

背景技术

近年来，随着以风能为代表的新能源渗透率的不断升高，风电场电能通过高压直流输电(High Voltage DC transmission,HVDC)实现外送的工程日益增多。大规模风电场与电网相互作用引发的次同步振荡(Sub-synchronous Oscillations，SSO)问题日益尖锐，对电力系统的安全稳定运行带来了挑战。目前，发生过多起风电场次同步振荡事件，引起了风机脱网、电厂全停等严重后果。

在已发生的风机并网次同步振荡事件中，次同步振荡呈现多源、多形态等特点，机理复杂。而次同步振荡的抑制可通过改变电源侧/电网侧的结构参数，或者装设附加次同步振荡抑制装置进行解决。对于电网侧，可以在可能引发次同步振荡的线路上安装抑制装置。电源侧较为常用的抑制方法主要有风机变流器控制和基于并联型柔性交流输电系统(Flexible AC Transmission Systems，FACTS)装置的机端SSO阻尼控制，虽然次同步阻尼控制器(Sub-synchronous Damping Controller，SSDC)是解决由直流输电引起的SSO的一种有效措施，如何设计一种简单的SSDC控制结构，能够有效地抑制SSO还有待解决。

发明内容

为了解决现有技术中所存在的上述不足，本发明提供一种次同步阻尼控制系统及参数优化方法。

本发明提供的技术方案是：一种次同步阻尼控制系统，包括：次同步阻尼控制器，以及与所述次同步阻尼控制器连接的电磁暂态仿真模块；

所述次同步阻尼控制器包含从左到右依次连接的带通滤波器、补偿器和限幅模块；其中所述补偿器，用于获取从带通滤波器提取的次同步振荡频率范围内的振荡信号，对所述振荡信号进行相位校正和放大，并通过限幅模块进行输出；

所述电磁暂态仿真模块，用于基于风电场功率波动对所述补偿器中影响补偿性能的参数进行优化。

优选的，所述补偿器包括：

依次连接的多个相位校正子模块和定常增益子模块；

所述相位校正子模块，用于对输入补偿器的振荡信号进行相位校正；

所述定常增益子模块，用于对所述相位校正子模块的输出信号进行放大。

优选的，所述相位校正子模块包括：超前-滞后单元；

所述超前-滞后单元，用于对输入信号进行超前校正或滞后校正。

优选的，所述电磁暂态仿真模块包括：构建单元和优化单元；

所述构建单元，用于基于所述补偿器的结构构建补偿器的传递函数，确定影响补偿器性能的参数；

所述优化单元，用于基于风电场功率波动对所述影响补偿性能的参数进行优化，实现次同步阻尼控制器对次同步振荡的抑制。

优选的，所述补偿器的传递函数，如下式所示：