专用于抑制次同步振荡的STATCOM控制策略研究

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（南
摘要：针对汽轮发电机组接入串补输电系统的次同步振荡（ｓｓｏ）和轴系扭振问题，提出在机组电网侧安装角型
链式静止无功补偿器（ＳＴＡＴＣＯＭ），并采用专用于抑制ＳＳＯ的控制策略。在上层控制策略中，设计一种窄带次同
第５１卷第７期２０１７年７月
电力电子技术
ＰｏｗｅｒＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ
Ｖｏ１．５１，Ｎｏ．７
Ｊｕｌｙ２０１７
专用于抑制次同步振荡的ＳＴＡＴＣＯＭ控制策略研究
陈炜，王种，王凯，朱信舜
ＣＨＥＮＷｅｉ，ＷＡＮＧＣｈｏｎｇ，ＷＡＮＧＫａｉ，ＺＨＵＸｉｎ — ｓｈｕｎ
（ＮＲＥｌｅｃｔｒｉｃ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１１１０２，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｉｍｉｎｇａｔｔｈｅｓｕｂｓｙｎｅｈｒｏｎｏｕｓｏｓｃｉｌｌａｔｉｏｎ（ＳＳＯ）ａｎｄｔｏｒｓｉｏｎａｌｖｉｂｒａｔｉｏｎｐｒｏｂｌｅｍｃｏｎｆｏｎｒｔｅｄｂｙｌａｒｇｅｒｔｕｒｂｉｎｅ
ｐｅｎｓａｔｏｒ（ＳＴＡＴＣＯＭ）ｉｎｓｔａｌｌｅｄｏｎｐｏｗｅｒｄｓｉｄｅｏｆｔｈｅｇｅｎｅｒａｔｏｒｓｅｔｓａｎｄａｄｅｄｉｃａｔｅｄｃｏｎｔｒｏｌｓｔｒａｔｅｇｙｔｏｓｕｐｐｒｅｓｓｉｎｇ
ｇｅｎｅｒａｔｏｒｓｃｏｎｎｅｃｔｅｄｔｏｓｅｉｅｒｓ — ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍｓ，Ａｄｅｌｔａ — ｃｏｎｎｅｃｔｅｄＨ— ｂｉｄｒｇｅｃａｓｃａｄｅｄｓｔａｔｉｃｖａｔｃｏｍ—
的ＳＳＯ问题，提出了基于分相控制的角型ＳＴＡＴＣＯＭ控制策略。由于机组ＳＳＯ发生概率较小，该类ＳＴＡＴＣＯＭ大多数时间内均处于低载工况，为降低设备长期运行损耗，引入最近电平逼近调制策略，以实现无死区零无功运
行，同时该调制策略也利于各链节电容电压平衡。通过ＲＴＤＳ仿真试验证实所提控制策略可有效解决信号激励
或故障激励引发的ＳＳＯ和轴系扭振问题，可推广至工程应用。
关键词：静止同步补偿器；次同步振荡；分相电流控制
中图分类号：ＴＮ７１１文献标识码：Ａ文章编号：１０００ — １００Ｘ（２０１７）０７ — ０１００ — ０５
ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎａＤｅｄｉｃａｔｅｄＣｏｎｔｒｏｌＳｔｒａｔｅｇｙｆｏｒＳＴＡＴＣｏＭｔｏＳｕｐｐｒｅｓｓＳｕｂｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓＯｓｃｉｌｌａｔｉｏｎ
步阻尼控制器，以转速偏差信号为输入，经过多组带通滤波器，实现了扭振偏差信号中不同扭振模态的分离，通过相位补偿和比例放大，生成ＳＴＡＴＣＯＭ的电流指令。在底层ＳＴＡＴＣＯＭ控制策略中，考虑电网故障扰动引起
ｔｈｅＳＳＯｉｓａｄｏｐｔｅｄ．Ｏｎｔｈｅｕｐｐｅｒｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍ，ａｋｉｎｄｏｆｎａｒｒｏｗ— ｂａｎｄｓｕｂｓｙｎｃｈｏｎｒｏｕｓｄａｍｐｉｎｇｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｉｓｄｅｓｉｇｎｅｄ，ｇｅｎｅｒａｔｏｒｓｐｅｅｄｄｅｖｉａｔｉｏｎｉｓｓａｍｐｌｅｄ，ｔｈｔｈｏｕｒｇｈｔｈｅｂａｎｄ — ｐａｓｓｉｆｌｔｅｒｂａｎｋｓ，ｖａｒｉｏｕｓｔｏｓｉｒｏｎａｌｆｒｅｑｕｅｎｃｉｅｓｏｆｔｈｅｓｉｇｎａｌａｒｅｓｅｐａｒａｔｅｄ，ｔｈｅＳＴＡＴＣＯＭｃｕｒｒｅｎｔｒｅｆｅｒｅｎｃｅｉｓｉｆｎａｌｌｙｇｅｎｅｒａｔｅｄｂｙｔｈｅｐｈａｓｅｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎａｎｄｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎｌａａｍｐｌｉｉｆｅｒｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ．ＡｄｅｄｉｃａｔｅｄＳＴＡＴＣＯＭｃｏｎｔｒｏｌｓｔｒａｔｅｇｙｂａｓｅｄｏｎｉｎｄｉｖｉｄｕｌｐａｈａｓｅｃｏｎｔｏｌｒｉｓｐｏｐｒｏｓｅｄｔＯｓｕｐｐｒｅｓｓＳＳＯｐｏｄｒｕｃｅｄｂｙｇｒｉｄｆａｕｌｔ．Ａｎｏｖｅｌｎｅａｒｅｓｔｌｅｖｅｌａｐｐｏｘｒｉｍａｔｉｏｎｍｏｄｕｌａｔｉｏｎｓｔｒａｔｅｙｇｆｏｒｔｈｅｆｕｌｌ