电力系统次同步谐振振荡的形态分析

电力系统次同步谐振及低频振荡设计规程
电力系统次同步谐振及低频振荡是一个经常会出现的问题。

为了解决这个问题，我国电力行业相继出台了多项相关技术规范和设计规程。

首先，电力系统次同步谐振及低频振荡设计规程要求在电力系统的设计中合理选用合适的电缆型号、敷设方式和地质环境。

同时，也需要通过适当的电路分析和电力系统仿真计算，以确保系统的稳定性和可靠性。

此外，还需要选择合适的控制策略，对故障进行快速的处理和控制，以避免次同步谐振及低频振荡的发生。

在具体的设计中，需要注意以下几个方面。

首先，要充分考虑电力系统的传输特性，选择合适的电源（如电荷等）和负载。

其次，需要充分了解线路的特性，比如线路的长度、阻抗等。

最后，要根据电力系统的工作情况来合理制定电力系统的运行方案和安全保护方案。

除了上述设计要求外，还需要合理制定合适的测试方案，建立起相关测量和分析体系，以及累积足够的电力系统运行数据和经验，便于对未来可能出现的问题进行分析和研究。

总之，电力系统次同步谐振及低频振荡设计规程是电力系统设计中非常重要的一部分，为电力系统的安全运行和可靠性提供了保障。

在实
际设计中，还需要充分了解电力系统的运行特性和各种因素的影响，并根据具体情况制定合适的设计方案和控制策略。

只有这样，才能保证电力系统运行的稳定性和可靠性。

双馈风电机组次同步谐振分析与抑制对策研究摘要：双馈风电机组在风力发电中是非常重要的设备，我们要注意其控制器以及串补输电系统之间的关联，他们的相互作用可能会产生风电场次同步谐振现象，我为此翻看了诸多文献，对此进行了深入研究，想探究陷波器是否对双馈风电机组控制器与次同步谐振电路之间产生作用，在实现次同步谐振基础上结合陷波器以及阻尼控制器次同步谐振综合意识方法，希望为风电次同步谐振问题解决有所帮助。

关键词：风电机组；同步谐振；分析对策在风电的传输过程中，通常情况下会对输电系统进行串联补偿，来实现电路的高效传输，但是我们都知道这其中的缺陷，电能在传输的过程中非常容易出现次同步谐振的问题，风电机组更多的是多项联合排列，这就对风电基地产生比较严重的影响，也对外送系统会产生比较大的问题，就比如华能伊敏发电厂有过出现次同步振荡的情况，甚至某地区风电场直接发生了次同步谐振的事故，后果是直接导致了部分风电机组脱离工作，危险系数是比较大的，正因为如此，对风电场次同步现象进行研究与对风电场次同步谐振抑制(sub-sychronous resonance, SSR )是显得十分重要。

1电力系统次同步谐振概述电力系统次同步谐振，更多的是指发电机与具有串联补偿的输电线路进行耦合反应，从而两者产生的机电振荡行为，我们可以根据其产生的原因以及后果来分类，比如感应发电机（induction generator effect, IGE）效应，机电扭转相互作用，暂态力矩放大（transient torque amplification, TTA ），除了这些，还有我们本文章打算讨论的风电机组的次同步谐振现象，众所周知，风电机组与普通的火电机组是不一样的，这种现象的振荡速率是变流器控制以及电气系统结构影响的。

我所查阅的文献1对三种不同的类型风电机组和它们分别有可能产生的次同步振荡问题进行研究，文献2其中介绍了利用频率扫描的方法对风电机组中风速，串流互补引起的IEG问题进行考证与分析，我翻看文献3和文献4，两部分都对我想探究的双馈风力发电机组进行了详细分析，对其模型进行的创新性的解读，其中有利用特殊值来进行分析，对次同步谐振产生的原因进行了分析，我在此总结出其三个特点，首先就是串补度的问题，其次就是风速与电流内环控制参数，文献2和文献4都对风力机组中定子，转子电磁转换与其变化量之间的阻尼特性，利用此来对双馈机组次同步谐振进行考量。

次同步振荡特征值一、引言次同步振荡是电力系统中的一种普遍存在的振荡现象，是由于系统中多个发电机或负荷与电网耦合而引起的，通常出现频率在0.1Hz以上，振荡幅值为0.1～1.0次额定电压。

次同步振荡会对电力系统的稳定性和安全性造成严重的威胁，因此研究其特征值和控制方法具有重要意义。

二、特征值次同步振荡可以通过系统中各个发电机和负荷的振荡频率和阻尼区别，其特征值包括频率、阻尼比和振幅等。

1. 频率特征值因为次同步振荡频率通常比电力系统电网基频低，因此可以利用滤波技术将基频信号滤波掉，得到次同步振荡的频率。

次同步振荡的频率一般在0.1Hz以上，不同的次同步振荡振荡频率具有不同的特征。

2. 阻尼特征值次同步振荡阻尼特征值可以通过快速阻尼扰动方法进行测量计算。

通常使用响应的功率变化曲线分析该系统的径向阻尼比。

可以通过计算快速阻尼扰动所引起的功率变化，来确定系统的径向阻尼比。

阻尼比越小，次同步振荡的振荡幅值越大，系统的稳定性越差。

3. 振幅特征值振幅特征值是指次同步振荡的振幅大小，通常以系统中某一发电机或负荷的振幅作为代表。

次同步振荡的振幅越大，系统的稳定性越差。

三、控制方法针对次同步振荡的控制方法主要包括主动控制和被动控制两种。

1. 主动控制主动控制是指在电力系统中引入一些控制方法或设备，以控制次同步振荡的产生和扩散，主要包括直接控制和间接控制两种。

（1）直接控制直接控制是指通过改变系统中设备的运行状态，实现次同步振荡的控制。

直接控制主要包括直接控制发电机输出功率、直接控制系统中电容电抗的状态和直接控制负荷的状态等方法。

（1）耦合器耦合器是指通过相邻的设备之间共振的耦合，以控制次同步振荡的传播，主要包括机械耦合器、电磁耦合器和谐振耦合器等方法。

（2）阻尼器阻尼器是指通过一些阻尼装置加入系统，控制次同步振荡的振荡幅值，主要包括电抗器、阻容器、实际发电机控制等方法。

（3）控制线圈控制线圈是指在输电线路上加设特殊的电气设备，使电流进一步落后于电压，从而抑制次同步振荡的产生和传播。

一、概述铁磁谐振是由铁心电感元件，如发电机、变压器、电压互感器、电抗器、消弧线圈等和和系统的电容元件，如输电线路、电容补偿器等形成共谐条件，激发持续的铁磁谐振，使系统产生谐振过电压。

电力系统的铁磁谐振可分二大类：一类是在66kV及以下中性点绝缘的电网中，由于对地容抗与电磁式电压互感器励磁感抗的不利组合，在系统电压大扰动（如遭雷击、单相接地故障消失过程以及开关操作等）作用下而激发产生的铁磁谐振现象；另一类是发生在220kV（或110kV）变电站空载母线上，当用220kV、110kV带断口均压电容的主开关或母联开关对带电磁式电压互感器的空母线充电过程中，或切除（含保护整组传动联跳）带有电磁式电压互感器的空母线时，操作暂态过程使连接在空母线上的电磁式电压互感器组中的一相、两相或三相激发产生的铁磁谐振现象，即串联谐振，简单地讲就是由高压断路器电容与母线电压互感器的电感耦合产生谐振由于谐振波仅局限于变电站空载母线范围内，也称其为变电站空母线谐振。

二、铁磁谐振的现象1、铁磁谐振的形式及象征1）基波谐振：一相对地电压降低，另两相对地电压升高超过线电压；或两相电压降低、一相电压升高超过线电压、有接地信号发出2）分次谐波：三相对地电压同时升高、低频变动3）高次谐波：三相对地电压同时升高超过线电压2、串联谐振的现象：线电压升高、表计摆动，电压互感器开口三角形电压超过100V三、铁磁谐振产生的原因及其分析：1、铁磁谐振产生的原因：1）、有线路接地、断线、断路器非同期合闸等引起的系统冲击2）、切、合空母线或系统扰动激发谐振3）、系统在某种特殊运行方式下，参数匹配，达到了谐振条件2、串联谐振产生的原因：进行刀闸操作时，断路器隔离开关与母线相连，引发断路器端口电容与母线上互感器耦合满足谐振条件3、电力系统铁磁谐振产生的原因分析电力系统是一个复杂的电力网络，在这个复杂的电力网络中，存在着很多电感及电容元件，尤其在不接地系统中，常常出现铁磁谐振现象，给设备的安全运行带来隐患，下面先从简单的铁磁谐振电路中对铁磁谐振原因进行分析。

泰开SVG次同步振荡分析与抑制方案一、概述1、基本概念交流输电系统中采用串联电容补偿是提高线路的输送能力，控制并行线路之间功率分增强电力系统暂态稳定性的一种十分经济的做法。

但如果电器谐振频率和发电机轴系的自然扭振频率之间成互补关系（或近似互补），此时处于平衡状态下的系统受到扰动后，电气网络与汽轮发电机组之间就可能以系统的一个或数个低于同步频率的频率进行大量的功率交换，此类现象称为次同步谐振SSR。

而由直流输电引起的汽轮发电机组的轴系扭振，与由串联电容补偿引起的汽轮发电机组的轴系扭振在机理上是不一样的，因为直流输电系统并不存在谐振回路，故不再称为次同步谐振，而称作次同步振荡，从而使其意义更加广泛。

2、危害随着电力系统的不断扩大，超高压，远距离输电线路和大容量发电机组的投入运行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。

具体来说，次同步振荡是一种电气-机械共振现象，严重时会将发电机轴扭断，即使谐振较低，也会减小轴的机械寿命。

因此，对于此同步振荡问题，主要关心的是由扭转应力而造成的轴系损坏，轴系损坏可由长时间的低幅扭振引起的疲劳累积造成，也可能由短时间的高幅值振荡所致。

3、分析方法影响研究电力系统次同步振荡问题的数学模型和计算方法的因素至少有三个：●所要研究的次同步振荡的类型：是异步发电机效应，还是机电扭振互作用或是暂时力矩放大作用或装置引起的次同步振荡等；●次同步振荡问题分析的目的：是分析判断发生次同步振荡的可能性，还是考虑采取的对策与参数整定或确定校验控制方案等；●所能提供的原始数据的详细程度和正确性。

4、抑制措施（1）由交流线路串联电容补偿引起的次同步振荡的抑制措施，大体上可以分为以下四类：●滤波和阻尼：主要包括静态阻塞滤波器、旁路阻尼滤波器、动态滤波器、附加励磁系统阻尼控制、静止无功补偿器、可控串联补偿装置等；●继电保护装置及扭振监测装置●系统开关操作和机组切除●发电机组和系统的改造（2）由直流输电引起的次同步振荡的抑制措施：●对于直流输电辅助控制引起的振荡问题，在辅助控制器中加入限波滤波器，将输入信号中不稳定的扭振频率分量滤除；●加入次同步阻尼控制器二、FACTS装置用于次同步谐振抑制的控制策略1、概述SVG抑制次同步振荡的基本方法原理为输出与次同步振荡的互补频率的次同步电流。

一、概述铁磁谐振是由铁心电感元件，如发电机、变压器、电压互感器、电抗器、消弧线圈等和和系统的电容元件，如输电线路、电容补偿器等形成共谐条件，激发持续的铁磁谐振，使系统产生谐振过电压。

电力系统的铁磁谐振可分二大类：一类是在66kV及以下中性点绝缘的电网中，由于对地容抗与电磁式电压互感器励磁感抗的不利组合，在系统电压大扰动(如遭雷击、单相接地故障消失过程以及开关操作等)作用下而激发产生的铁磁谐振现象；另一类是发生在220kV(或110kV)变电站空载母线上，当用220kV、110kV带断口均压电容的主开关或母联开关对带电磁式电压互感器的空母线充电过程中，或切除(含保护整组传动联跳)带有电磁式电压互感器的空母线时，操作暂态过程使连接在空母线上的电磁式电压互感器组中的一相、两相或三相激发产生的铁磁谐振现象，即串联谐振，简单地讲就是由高压断路器电容与母线电压互感器的电感耦合产生谐振由于谐振波仅局限于变电站空载母线围，也称其为变电站空母线谐振。

二、铁磁谐振的现象1、铁磁谐振的形式及象征1)基波谐振：一相对地电压降低，另两相对地电压升高超过线电压;或两相电压降低、一相电压升高超过线电压、有接地信号发出2)分次谐波：三相对地电压同时升高、低频变动3)高次谐波：三相对地电压同时升高超过线电压2、串联谐振的现象：线电压升高、表计摆动，电压互感器开口三角形电压超过100V三、铁磁谐振产生的原因及其分析：1、铁磁谐振产生的原因：1)、有线路接地、断线、断路器非同期合闸等引起的系统冲击2)、切、合空母线或系统扰动激发谐振3)、系统在某种特殊运行方式下，参数匹配，达到了谐振条件2、串联谐振产生的原因：进行刀闸操作时，断路器隔离开关与母线相连，引发断路器端口电容与母线上互感器耦合满足谐振条件3、电力系统铁磁谐振产生的原因分析电力系统是一个复杂的电力网络，在这个复杂的电力网络中，存在着很多电感及电容元件，尤其在不接地系统中，常常出现铁磁谐振现象，给设备的安全运行带来隐患，下面先从简单的铁磁谐振电路中对铁磁谐振原因进行分析。

大规模双馈风电场次同步谐振的分析与抑制摘要：在中国，风电场规模正在逐年扩大，中国地域辽阔，且人口分布不均匀，导致电力负荷中心（中东部及沿海城市）与风力能源中心（华北和西北）呈现逆向分布，电能无法大规模存储，需要及时地将发电机产生的电能传输给用户，一般采用大容量远距离输电来满足功率传送的需求。

但是由于输电线路过长，不可避免地会出现线路的电感效应。

为了减小线路电感的影响，一般在线路上装设串联电容来改善电气参数，提高线路的稳定性及输送容量，这样不但可以减小线路等效电抗和两端电压的相位差，而且能调节并行线之间的功率分配，增强系统的稳定性，有效地解决线路电感效应的问题。

关键词：大规模双馈风；电场次同步谐振；分析；抑制1风电场的ＳＳＲ分析模型1.1大规模风电场的近似等值虽然风力发电机参数和馈线长度等都会对ＳＳＲ的稳定临界点产生影响，但利用单一大容量风力发电机等值整个风电场的分析精度仍可以接受。

采用以上建模方法分析ＳＳＲ时，难以分析并网风力发电机台数对ＳＳＲ的影响，因此，本文用连接于同一母线的多台型号和运行状态相同的小容量发电机代替整个风电场的所有发电机。

在并网发电机台数确定时，本文中的多台小容量发电机并联模型与单一大容量发电机模型是完全等价的。

华北某风电场的输电系统示意图如图１所示。

众多风电场经辐射状的２２０ｋＶ输电线路接至升压站，然后经两条含固定串补的５００ｋＶ线路接入华北电网。

该系统的等值模型如图２所示。

等值模型中所有的风力发电机均为１．５ＭＷ的ＤＦＩＧ。

图１华北某风电场的输电系统示意图图２风电场ＳＳＲ分析的等值模型建立该模型的关键是计算模型中输电线路的等值参数。

对于２２０ｋＶ线路电抗而言，可以利用所有风电场为升压站提供的短路电流来计算。

５００ｋＶ线路电抗为无串补时从升压站向华北电网看去的等效电抗；在上述电抗的基础上减去线路中含有串补时从升压站向华北电网看去的等效电抗就可以得到等值模型中串补电容的容抗。

浅析电力系统次同步振荡抑制措施作者：曾鑫来源：《中国科技博览》2018年第26期[摘要]随着电力系统的不断改革，分布式电网的应用改变了传统配电网模式，推动了配电网的更新与发展，但在一定程度上增加了配电网运行难度。

大量电力电子器件的应用会引起电力系统中次同步振荡现象，严重影响了电力系统的运行稳定性。

本文简单分析了电力系统次同步振荡现象及相关的抑制措施。

[关键词]电力系统；同步振荡；抑制措施中图分类号：S254 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）26-0244-01引言近年来，电网建设规模不断扩张，供电难度和设备负荷随之提高，越来越多的分布式新能源接入配电网。

分布式新能源具有环保的优点，应用在电力系统中可以满足社会发展对于电力的需求，有效降低电力运输过程中的损耗，提高供电质量，对我国电力事业的发展有重要的意义。

分布能源系统模型高维性、运行方式的不确定性、元件的强非线性、扰动的随机性，使得电力系统稳定现象多变，稳定机理十分复杂，电力系统动态机理与控制越来越困难。

此外，由于电网的运行形式不断变化，规模越来越大，大量电力电子设备及系统的应用会使电网呈现不稳定的运行状态，产生低于基波的次同步振荡现象，其安全稳定运行面临严峻挑战。

1 电力系统次同步振荡分析1.1 基本概念通过串联电容的形式进行无功补偿可以提高输电线路的输送能力，优化输电线路间的功率分布，并提高电力系统的稳定性，是交流输电系统中广泛采用的方法。

但这种方法也可能引发电气系统或汽轮发电机组以小于同步频率的振动频率进行能量交换，称为次同步振荡。

在电力系统运行中，针对电网的运行状态，在不同带宽频率下，控制的环节有所不同，如图1所示，在额定频率附近，属于电网同步和电流控制环节，当电力系统受到扰动后，系统平衡点偏移，在这种运行状态下，电网与发电机组之间存在一个或多个低于系统同步频率的频率，在该频率下进行显著能量交换，因而出现次同步谐振现象。

含规模化新能源的电力系统次同步振荡研究我国能源赋存与负荷中心呈逆向分布,为实现大容量、远距离输送电能往往采用特高压交流或特高压直流输电技术。

串联电容补偿做为提高大容量远距离交流输电能力的一种主要手段得到了大量的应用,但可能引发次同步振荡问题,威胁大型火电机组和系统的安全稳定运行。

随着风电、光伏等新能源并网发电规模的不断增大,次同步振荡问题也变得更为复杂。

本文针对含规模化新能源的电力系统次同步振荡问题,开展了如下研究：阐述双馈风力发电机组的运行原理及运行特性,建立了风力机模型、传动轴系模型、感应发电机模型、变流器及其控制系统模型以及全风速范围内风力机控制系统模型,给出了标幺值情况下双馈风力发电机组各组成部分的方程,为后续的次同步振荡研究奠定基础。

针对双馈风电场经串补送出系统的次同步振荡问题,在MATLAB和PSCAD中分别建立了适用于次同步振荡研究的小信号分析模型、时域仿真模型,利用特征值分析法和时域仿真法阐述了全风速范围内系统的次同步振荡特性,研究了风速、串补度、转子侧变换器PI参数、网侧变换器PI参数、线路电阻对次同步振荡的影响,并利用时域仿真法对频域分析结果进行了验证。

针对风火打捆经串补送出系统的次同步振荡问题,在PSCAD中建立了适用于次同步振荡研究的仿真模型,利用时域和频域分析法分析了风火打捆系统的次同步振荡特性,研究了风电渗透率、风速、风电场接入位置对火电机组次同步振荡的影响。

为研究光伏、火电打捆经串补送出系统的次同步振荡问题,以IEEE次同步振荡第一标准模型为基础,在PSCAD中建立了加入并网光伏的修改模型,利用复转矩系数法和时域仿真法分析了无附加阻尼控制器时并网光伏对系统次同步振荡特性的影响。

设计了多通道有功型附加阻尼控制器、无功型附加阻尼控制器以及混合型附加阻尼控制器。

研究了光伏容量、附加阻尼控制器类型对次同步振荡抑制效果的影响。

次同步谐振定义1：交流输电系统采用串联电容补偿后，其电气系统固有频率可能会与汽轮发电机轴系的自然扭振频率形成谐振关系，此时如系统受到扰动，电气系统与汽轮发电机轴系之间可能会产生的次同步频率功率交换。

定义2：当有串联电容补偿的电力系统受到扰动发生电感电容谐振时，其谐振频率与汽轮发电机组的轴系扭振某一振型的频率之和接近或等于系统的同步频率时发生的谐振。

调整直流输电的功率，或有串联补偿装置的电力系统重合闸时也有可能引起次同步谐振（汽轮发电机轴系会与电力系统功率控制设备，如高压直流输电系统，静止无功补偿系统等，发生相互作用，产生的低于同步频率的振荡。

）。

次同步谐振（SubSynchrous Resonance SSR）物理概念比较复杂。

当高压远距离输电采用串联电容补偿时，电容量C与线路的电感量L组成一个固有谐振频率。

F=1/(2πLC)此频率一般低于50Hz。

发电机定子也出现频率为的三相自激电流，在气隙中产生频率为的旋转磁场。

此旋转磁场的转速，低于主磁场的同步转速。

气隙中两个磁场同时存在对轴系产生一个交变扭矩，其频率为：ft=f-fs式中ft——交变扭矩的频率；f——电网频率；fs——串联电容补偿固有频率。

如果轴系的自然扭振频率fv 正好等于交变扭矩频率ft，即fv=ft=f-fs或fv+fs=f，此时，发电机组轴系的自然扭振频率fv 与串联补偿产生的电磁谐振频率fs 相加恰好等于电网频率f0 ，相互“激励”，形成“机一电谐振”。

因为fs 低于电网频率，所以叫“次同步谐振”。

1、次同步振荡原理交流输电系统中采用串联电容补偿是提高线路输送能力、控制并行线路之间的功率分配和增强电力系统暂态稳定性的一种十分经济的方法。

但是，串联电容补偿可能会引起电力系统的次同步谐振（SSR，SubsynchronousResonance），进而造成汽轮发电机组的轴系损坏。

次同步谐振产生的原因和造成的影响可以从三个不同的侧面来加以描述，即异步发电机效应（IGE，InductionGeneratorEffect）、机电扭振互作用（TI，TorsionalInteraction）和暂态力矩放大作用（TA，TorqueAmplification）。

新能源电力系统的次同步振荡与阻尼控制特性研究一、本文概述随着全球能源结构的转型和可持续发展的需求，新能源电力系统的发展日益受到关注。

其中，次同步振荡作为一种常见的电力系统动态行为，对电力系统的稳定运行构成了严重威胁。

因此，本文旨在深入研究新能源电力系统的次同步振荡与阻尼控制特性，以期为电力系统的稳定与安全提供理论支持和实践指导。

本文首先介绍了新能源电力系统的基本架构和特性，分析了次同步振荡的产生机理和影响因素。

在此基础上，本文重点研究了新能源电力系统中的次同步振荡特性，包括振荡的频率、振幅、阻尼比等关键参数的变化规律及其与系统运行状态的关联。

同时，本文还深入探讨了阻尼控制策略在新能源电力系统中的应用，分析了不同阻尼控制方法的优缺点和适用条件。

本文的研究不仅有助于深入理解新能源电力系统的动态行为，也为电力系统的规划和运行提供了重要的理论依据。

通过优化阻尼控制策略，可以有效提高新能源电力系统的稳定性，降低次同步振荡的风险，从而保障电力系统的安全、高效运行。

在接下来的章节中，本文将详细介绍新能源电力系统的次同步振荡特性分析方法和阻尼控制策略的设计过程，并通过仿真实验验证所提控制策略的有效性。

本文将对研究成果进行总结，并提出未来研究方向和展望。

二、新能源电力系统中的次同步振荡随着新能源电力系统的大规模并网，次同步振荡（SSO）问题逐渐凸显，对电力系统的稳定运行构成了严重威胁。

次同步振荡是一种在同步电机与电网之间发生的电气振荡现象，其频率位于同步频率与工频之间，通常在1~3 Hz范围内。

在新能源电力系统中，由于大量风电、光伏等可再生能源的接入，系统的惯性和阻尼特性发生改变，导致次同步振荡的风险增加。

风电场中的次同步振荡主要源于风电机组与电网之间的电气相互作用。

大型风电机组通常采用双馈感应发电机（DFIG）或直驱永磁同步发电机（PMSG）等类型，这些机组在并网运行时，其控制系统与电网之间可能产生电气谐振，从而引发次同步振荡。

间谐波引起电力系统次同步振荡——工程实例、机理、作用形式及应对措施金维刚;刘会金;李智敏【摘要】例举分析了两个由间谐波引起电力系统次同步振荡的工程实例.应用调制理论分析了两交流侧额定频率相同的异步HVDC系统产生间谐波的机理;指出间谐波的频率如果与汽轮机转子轴系自然频率相匹配,并且具有一定的幅值,就可能激发次同步振荡,这就是间谐波引起电力系统次同步振荡的机理.归纳了间谐波引起电力系统次同步振荡的两种作用形式,第一种作用形式表现为剧烈的轴系扭振,第二种则可以称为轴系的长期累积疲劳寿命损耗;对两种作用形式的激发条件和特点进行了分析;同时指出,第二种作用形式普遍存在并且对汽轮机轴系的危害甚至比三相对地故障更严重.探讨了间谐波引起次同步振荡的应对措施.【期刊名称】《电力系统保护与控制》【年(卷),期】2010(038)009【总页数】6页(P31-36)【关键词】间谐波;次同步振荡;工程实例;机理;作用形式;长期累积疲劳寿命损耗;应对措施【作者】金维刚;刘会金;李智敏【作者单位】武汉大学电气工程学院,湖北,武汉,430072;武汉大学电气工程学院,湖北,武汉,430072;三门峡供电公司,河南,三门峡,472000【正文语种】中文【中图分类】TM710 引言电力系统是一个由发电机组（含发电机控制设备，如励磁机、原动机、调速器等）、变压器、输配电系统和用电设备等很多单元组成的统一大系统[1]。

电力系统的次同步振荡则是指汽轮发电机组在运行（平衡）点受到扰动后处于特殊运行状态下出现的一种异常状态，在这种运行状态下，电气系统与汽轮发电机组之间在一个或多个低于系统同步频率的频率下进行能量交换。

按照IEEE工作组对次同步振荡的定义，次同步振荡过程不包括汽轮发电机转子轴系的刚体振荡模态[2-3]。

各国学者对于电力系统次同步振荡问题进行了大量的研究，具体可归纳为以下几个方面，即次同步振荡产生的机理、次同步振荡的表现形式、次同步振荡的分析方法以及次同步振荡的预防和控制措施等。

新能源电力系统次同步振荡问题研究综述冯强摘要：随着高新科技的发展，电力电子技术不断革新，大功率的技术应用逐渐成为发展的趋势，新能源电力系统逐步地被构建出来，它是以多源多变换的直流系统为基础发展的，从而引发了次同步振荡出现新的发展问题，它的概念被不断拓展，表现形式和监测等诸多问题受到社会的广泛关注。

本文介绍了次同步振荡的内涵，点明了我国次同步振荡发展的基本问题，结合我国的发展特点，提出了研究的新问题，旨在推动次同步振荡问题的研究进程。

关键词；新能源电力；次同步振荡；基本问题引言：次同步振荡技术应该纳入电力系统稳定性的范畴，它是电力系统在受到干扰后，系统运行状态偏离平衡点，这样系统就会在低于正常交换频率的状态下运转，给电力系统的发展造成了很大的影响。

电力系统的安全性和稳定性是运行的基础条件，因此对于次同步振荡问题的研究就变得十分重要。

一、次同步振荡技术发展的历程次同步振荡技术的问题首先出现在系统中负载或者串补电路造成的次同步频率谐振中，在20世纪，电力系统的技术还没有如此成熟，在发电机的输电线路处于空载状态或者带容性负载的状态下，发电机会出现电压上升的情况，从而使得电压难以控制，这属于自励磁出现的问题，在异步运行的状态下又可以被称为感应发电机效应，这个过程中只涉及到了系统的谐振。

随着后来电力系统的发展，串联补偿的电路被大规模应用，由此又出现了轴系扭转互作用的问题。

这些次同步振荡的问题被称为次同步谐振。

后来，美国等研究院也证明了次同步振荡出现的可能性，通过进一步的研究，次同步振荡可以由装置引发，谐振电路并不是必须条件，引发次同步振荡的装置有静止不做功的补偿器和系统稳定器等，这时的振荡问题因为不再包括次同步谐振，所以被称为次同步振荡。

近些年来，电力系统又经历了跨越式的发展，次同步振荡的内涵被进一步延伸，从而新的问题也逐渐的凸显出来。

新能源电力电子技术的革新，增强了电力系统的稳定性和灵活性，但是与此同时也出现了新的扰动问题，比如装置之间的相互作用，引发的同步控制互作用问题的产生，串补电路发生频率改变，从而出现系统电路振荡现象。

双馈风力发电机组经串补并网的次同步振荡分析随着风电技术的的快速发展,以及风能和负荷呈现逆向分布的特点,导致风电资源的传输需要采用远距离输送。

加入串联补偿线路可以提高风电的利用效率,然而加入串联补偿线路会引发系统产生次同步振荡。

本文针对双馈风力发电机组经串补并网的次同步振荡进行了研究,得出了影响次同步控制相互作用的影响因素,并根据得出的影响因素提出了相应的抑制策略。

为了研究双馈风力发电机组经串补并网的次同步振荡问题,首先根据双馈风力发电机组次同步振荡原理建立了风力机模型、传动轴系模型、变桨距控制系统模型、双馈感应发电机模型、换流器控制模型和串联补偿电容线路模型;然后根据特征值分析法建立了小信号数学模型,求解状态矩阵得到了特征值和参与因子大小,通过对参与因子的分析得出了影响SSCI的影响因素包括风速Vw、串补度Kc、转子侧换流器RSC内外环参数。

最后通过时域仿真法,验证了转子侧换流器RSC的内环和外环参数、串补度Kc、风速Vw和SSCI系统阻尼比的关系,得出随着风速的减小、串补度的增加以及换流器的Kp2参数的增大会诱发系统发生SSCI的风险。

根据得出的影响SSCI 的影响因素,提出了混合调制阻尼抑制策略。

首先对有功阻尼控制策略和无功阻尼控制策略进行了理论分析,其次根据混合附加功率阻尼控制策略对混阴尼控制器进行了优化,并利用参数整定的方法整定了参数。

最后通过时域仿真验证了抑制策略的可靠性。