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| 1 | 新能源电力系统次同步振荡问题研究综述显示文摘随着风力发电等新能源并网容量的增加,大功率电力电子技术的广泛采用,以多源多变换复杂交直流系统为组成架构的新能源电力系统逐渐形成,由此引发的次同步振荡新问题不断凸显,次同步振荡的概念和内涵不断延伸,它们的起因、表现形式、影响程度、监测和抑制方法等诸多错综复杂的问题再一次引起世界范围的广泛重视。本文首先总结新能源电力系统次同步振荡的基本问题与发展态势,并剖析我国次同步振荡问题的特点与表现,最后提出当前次同步振荡研究中的新问题,以及在抑制技术等方面面临的挑战与应对措施,以期推动我国次同步振荡问题的研究。 | 肖湘宁 罗超 廖坤玉 | 2017 | 电工技术学报2017，32，6： | 143 |
| 2 | 电力系统次同步谐振抑制措施综述显示文摘在远距离大容量的输电线路中加入串补电容可以提高系统的输送能力,但是会出现次同步谐振问题,危及发电机组轴系安全和电力系统的稳定。阐述了次同步谐振问题产生的机理及现有的抑制措施。并对工程实际中常用的几种抑制措施的原理、功能及经济性进行了分析和比较,指出了各种措施的优缺点。最后根据经济技术比较的结果,给出了具有较好应用前景的抑制方案。 | 田旭 姜齐荣 谢小荣 | 2010 | 电网技术2010，34，12： | 42 |
| 3 | 双馈风电场抑制系统次同步振荡分析及控制策略显示文摘为挖掘大容量风电场参与系统次同步振荡的抑制能力,提出双馈风电场抑制系统次同步振荡的机理研究及其附加阻尼控制策略对比分析。首先,建立汽轮发电机轴系多质量块的数学模型,引入风场输出功率与汽轮发电机转速之间的传递函数,推导了双馈风电场有功功率和无功功率调节对系统阻尼系数的表达式,并分析提供正阻尼的范围。其次,基于汽轮发电机转速信号以及系统正阻尼条件,对比例积分微分相位补偿控制环节及其参数进行优化,分别研究基于双馈风电场有功功率或无功功率环的附加阻尼优化控制策略。最后,以含双馈风电场的IEEE第一标准测试系统为例,对基于有功功率和无功功率附加阻尼优化控制策略的次同步振荡效果进行比较。理论分析和时域仿真结果表明,推导的基于风电场有功功率和无功功率的阻尼系数表达式可有效分析双馈风电场对系统次同步振荡的作用机理,且基于风电场的有功功率或无功功率附加阻尼优化控制策略都能在全次同步频段内提供有效正阻尼。 | 李辉 陈耀君 赵斌 杨超 胡姚刚 刘盛权 杨东 梁媛媛 | 2015 | 中国电机工程学报2015，35，7： | 43 |
| 4 | 应用静止同步补偿器抑制次同步谐振的模态互补电流控制方法显示文摘提出一种应用静止同步补偿器(static synchronous compensator,STATCOM)抑制次同步谐振(subsynchronous resonance,SSR)的模态互补电流控制方法。该方法采用发电机转速偏差信号作为反馈,动态生成与各模态频率互补的补偿电流信号。STATCOM实时跟踪该电流信号,向机组定子注入幅值和相位均可控的次同步和超同步补偿电流,进而在机组内部激发出与扭振模态频率一致的电磁转矩,从而对SSR起到抑制作用。从理论上推导出补偿电流与电气阻尼系数之间的定量关系,并设计控制器参数的优化方法。以某典型厂对网串联补偿输电系统为实例,通过电磁仿真验证上述机制及控制策略的有效性。通过与同背景下采用静止无功补偿器(static var compensator,SVC)抑制SSR方案的比较分析,表明基于上述方法的STATCOM抑制SSR的方案具有一定的技术/经济优越性。 | 李志鹏 谢小荣 | 2010 | 中国电机工程学报2010，30，34： | 34 |
| 5 | STATCOM附加电压控制抑制次同步谐振的理论和仿真显示文摘提出了应用静止同步补偿器(STATCOM)附加电压控制抑制电力系统次同步谐振(SSR)的控制策略,并详细分析了其作用机理。以某典型串联补偿输电系统为实例,通过电磁暂态仿真验证了该控制策略的有效性。与利用静止无功补偿器(SVC)进行SSR抑制方案的仿真比较表明,同等容量下,应用文中提出的附加电压控制策略的STATCOM对系统SSR的抑制效果优于SVC。该方法为解决国内外输电工程所面临的SSR问题提供了参考,也为STATCOM装置的推广应用提供了依据。 | 王冠青 孙海顺 朱鑫要 谭海燕 | 2013 | 电力系统自动化2013，37，11： | 22 |
| 6 | 直驱风电机组与弱电网交互作用稳定分析显示文摘网侧变流器作为新能源发电单元与电网的接口,对电网系统的安全稳定运行有着重要影响。以直驱型风电机组网侧变流器为研究对象,采用小扰动数学建模方法,建立了包含锁相环和电压前馈环节的网侧变流器及其控制的数学模型,推导了其dq轴系下动态阻抗解析表达式,发现其阻抗在次同步频带呈负电阻(负实部)特性,与弱交流电网连接存在次同步频带不稳定现象。基于上述现象分析了影响稳定的关键控制参数及其特性,结果表明,增强网架强度、优化锁相环控制参数、增大电压前馈滤波频率可在一定程度上降低系统次同步振荡的风险,最后采用电磁暂态仿真验证了上述分析。 | 万玉良 朱玲 项颂 刘福锁 陈璐 王佳佳 | 2019 | 中国电力2019，52，9： | 16 |
| 7 | 基于电力电子变流器的机端次同步阻尼控制器研究与测试显示文摘针对大型汽轮发电机接入串补输电系统面临的次同步谐振问题,研制出一种基于电力电子变流器的机端次同步阻尼控制器(generator terminal subsynchronous dampingcontroller,GTSDC)。它由多模态次同步阻尼控制器和基于链式结构的高压大容量电流跟踪变流器构成,通过向机组定子侧注入幅值和相位可控的扭振模态互补频率的电流,实现抑制轴系扭振的目标。阐述GTSDC的工作原理和设计方法,研发一套等效容量为10 MVA、输出电压为22 kV的装置,并在上都电厂660 MW机组上进行现场参数整定和效果试验,结果表明:所研发的GTSDC能大幅提高扭振模态阻尼并有效抑制持续激励引发的强迫性轴系扭振,为解决次同步谐振和振荡问题提供了一种新颖而有效的技术手段。 | 谢小荣 郭锡玖 吴景龙 赵永林 刘全 康君 董晓亮 | 2014 | 中国电机工程学报2014，34，4： | 15 |
| 8 | 静止同步补偿器与直驱永磁风机的次同步控制交互研究显示文摘从开环模式谐振角度分析风电场中静止同步补偿器(STATCOM)与多台直驱永磁风机(PMSG)之间的次同步控制交互(SSCI)作用,详细推导并网STATCOM的开环线性化分析模型,并建立含STATCOM与多台PMSG的全系统的闭环线性化互联模型。当STATCOM控制参数调节不恰当时,其与PMSG会发生开环模式谐振,诱发次同步控制交互。基于残差理论,提出一项模式谐振估测指标,能够有效评估STATCOM与PMSG因开环模式谐振引起的SSCI影响。算例分析表明:当发生模式谐振时,STATCOM与PMSG之间的无功控制交互影响要远强于直流电压控制交互,可能引发剧烈的次同步振荡失稳,非线性时域仿真结果证明了理论分析的正确性;PMSG输出功率与模式谐振诱发的SSCI作用成正比,电气设备间距、电网强度与SSCI成反比;STATCOM恒电压控制比恒无功控制对系统稳定的威胁更大。 | 任必兴 杜文娟 王海风 | 2018 | 电工技术学报2018，33，24： | 14 |
| 9 | Simulation and study on mitigation measures of frequent subsynchronous oscillation with low amplitude at multi-power plants显示文摘Subsynchronous oscillation (SSO) with low amplitude that exceeds cumulative fatigue threshold of the generator shaft frequently could significantly reduce the shaft's service life, which is a new SSO problem that emerges in recent years. According to the real recording oscillograph, the basic reason for frequently over-threshold SSO with low amplitude at multi-power plants was analyzed based on Hulunbuir League system. The sensitivities of the electrical damping to the main electrical parameters in the contributing loop of subsynchronous torsional interaction were calculated. Based on the sensitivities, a simulation method was presented, which was used to excite the same oscillation as the actual case by exerting disturbance on the firing angle. The limitation of wide-band and narrow-band supplementary subsynchronous damping controller (SSDC) for mitigating this kind of SSO was analyzed based on the electromagnetic transient simulation model of Hulunbuir League system. The difference of supplementary excitation damping controller (SEDC) and parallel-form FACTS connected to the generator terminal was compared from the aspects of response time and the ability of damping torque supplying. The analysis indicates that their response time is similar but FACTS has stronger ability of damping torque supplying than SEDC. Time-domain simulation method was used to compare the mitigation effects of SEDC, static var compensator (SVC) and static synchronous compensator (STATCOM). Considering the mitigation effect, the floor space limit of the power plant and so on, STATCOM was considered as the best mitigation measure. A control strategy of cascaded STATCOM for engineering application was presented and the capacity for SSO mitigation as well as output characteristics was analyzed. The analysis indicates that STATCOM using the proposed control strategy has better mitigation effect and output characteristics with smaller capacity. | XIAO XiangNing ZHANG Jian GAO BenFeng WU YunSheng LUO Chao GUO ChunLin YANG Lin | 2013 | Science China(Technological Sciences)2013，56，6： | 13 |
| 10 | 统一潮流控制器附加阻尼抑制次同步谐振的理论与仿真显示文摘随着串联电容补偿输电的推广应用,中国电力系统面临着严峻的次同步谐振(SSR)问题。针对SSR问题,文中基于采用电流控制模式的统一潮流控制器(UPFC),提出了一种UPFC附加阻尼控制抑制SSR的方法;首先选择了附加阻尼控制信号接入UPFC控制器的位置,然后设计了UPFC附加次同步阻尼控制器(SSDC),并推导了其抑制系统SSR的机理,且所设计的SSDC采用了模态分离控制以达到抑制多模态SSR的目的。最后,综合利用复转矩系数和时域仿真的方法,对所设计的UPFC装置SSDC抑制SSR的有效性进行了分析和仿真。结果表明,所设计的SSDC在有效抑制SSR的同时,不会影响系统和UPFC装置的正常运行。 | 朱鑫要 金梦 李建生 陈静 | 2016 | 电力系统自动化2016，40，16： | 13 |
| 11 | 采用STATCOM与SEDC的多机系统次同步谐振抑制措施显示文摘并列同型的多台汽轮机组通过带串补线路送出时可能发生次同步谐振(subsynchronous resonance,SSR)。出力不均衡时,各机组轴系扭振行为不一致,在幅值和相位上均有差别。以双机系统为例,对并列多机系统发生SSR时各机组轴系扭振行为的差异进行了研究。时域仿真结果表明,将各机组发电机转速均取作输入信号时,仅采用静止同步补偿器(static var compensator,STATCOM)便可抑制所有机组的轴系扭振,但是抑制速度缓慢;以网侧STATCOM为主、机侧附加励磁阻尼控制(supplementary excitation damping,SEDC)为辅的联合SSR抑制措施可以结合SEDC和STATCOM各自作为SSR抑制措施的优点,快速有效地抑制多机系统SSR。 | 孙彦龙 班连庚 宋瑞华 项祖涛 杜宁 | 2013 | 电网技术2013，37，5： | 10 |
| 12 | 基于RTDS硬件在环测试的SVG控制器参数辨识显示文摘静止无功发生器(Static Var Generator,SVG)对故障后电力系统的动态特性具有重要作用,准确的SVG控制器参数是含电力电子设备的电力系统暂态仿真分析的关键。提出一种基于RTDS硬件在环测试的SVG控制器参数辨识方法。该方法通过搭建SVG控制器-RTDS硬件在环试验系统,将测试得到的SVG响应数据作为实测数据,对于不同的控制器参数组合,采用BPA软件进行暂态仿真,根据暂态仿真结果与实测数据的最小二乘指标进行参数辨识。通过对某实际SVG控制器的硬件在环试验验证了所提方法的正确性及有效性,能够较好地满足实际电力系统暂态仿真的应用要求。 | 夏天华 马骏超 黄弘扬 彭琰 肖修林 陈皓 郭瑞鹏 | 2020 | 电力系统保护与控制2020，48，13： | 10 |
| 13 | 基于复转矩系数法研究并网双馈风电场引发电力系统次同步振荡问题综述显示文摘风能作为一种可持续的清洁能源,近年来在我国得到迅猛的发展。双馈感应型风力发电机(doubly-fed induction generator,DFIG)具有灵活的控制特性,得到了广泛的应用,但由于其结构的特殊性,并网双馈风电场容易引发次同步振荡问题。该文首先介绍了并网双馈风电场引发电力系统次同步振荡(sub-synchronous oscillation,SSO)的机制。其次,对基于复转矩系数法的3类SSO问题的研究情况进行了系统性综述,并讨论了复转矩系数法的推广形式及其适用领域。最后,基于风力发电的前景和复转矩系数法的特性,对今后的研究方向进行了展望。 | 王一珺 杜文娟 陈晨 王海风 | 2018 | 发电技术2018，39，3： | 10 |
| 14 | 多电厂频繁低幅次同步振荡的现象模拟及抑制措施研究显示文摘频繁超过发电机轴系疲劳累积阈值的低幅次同步振荡会大幅降低机组轴系的服役年限,是近年来出现的次同步振荡新问题.以呼盟系统为研究对象,根据实际录波分析了多电厂机组出现频繁超标低幅次同步振荡的根本原因.计算了电气阻尼对次同步扭振相互作用环节中主要电气参量的敏感度,基于此提出了在触发角上施加扰动激励模态振荡的仿真方法.基于呼盟系统电磁暂态仿真模型,对宽带通和窄带通SSDC抑制该类型次同步振荡问题的局限性进行了分析.从响应时间和阻尼转矩提供能力两方面对比了SEDC与机端并联型FACTS装置的差异.分析表明,二者的响应时间较为接近,而FACTS装置提供阻尼转矩的能力却远强于SEDC.采用时域仿真法对比了SEDC,SVC以及STATCOM的抑制效果.综合考虑抑制效果和占地面积等因素,推荐STATCOM为优选的抑制方案.提出了适用于实际工程应用的级联型STATCOM的控制策略,对其抑制容量和输出特性进行了分析.结果表明,采用所提出的控制策略的STATCOM在较小容量下具有较好的抑制效果和输出特性. | 肖湘宁 张剑 高本锋 武云生 罗超 郭春林 杨琳 | 2013 | 中国科学:技术科学2013，43，8： | 9 |
| 15 | 风电场引发火电机组次同步振荡的机理及影响因素研究显示文摘风能资源的大规模开发利用是实现能源转型升级的必然途径。然而,大规模风电场并网稳定性问题逐渐凸显,实际系统中出现了风电场引发火电机组次同步振荡现象。建立了风火联合外送系统模型,应用谐波响应法和复转矩系数法分析了风电场引发火电机组次同步振荡的机理。在此基础上,分析了火电机组轴系扭振特性、风电场容量、风速、风机转子侧变频器内环增益系数以及风电场至火电机组的电气距离对次同步振荡的影响。结果表明,轴系扭振模态可观测度越高、风电场容量越大、风机风速越高、风机转子侧变频器内环增益系数越大以及风电场与火电机组的电气距离越远,火电机组次同步振荡越剧烈。通过IEEE第一基准模型和IEEE39节点系统的时域仿真验证了上述结论的有效性。 | 徐衍会 耿雨柔 杨博文 | 2021 | 电力系统保护与控制2021，49，18： | 8 |
| 16 | 光伏并网附加控制抑制交流串补引起的次同步谐振显示文摘高压交流串补有引发次同步谐振的风险,严重影响发电机组乃至整个电网的稳定运行。在光伏发电的基础上,研究通过光伏并网附加控制抑制交流串补引起的次同步谐振问题的可行性。基于复转矩系数思想设计一种次同步阻尼控制器加在光伏电站主控制器上,在保证光伏电站稳定并网的同时,抑制了交流串补引起的次同步谐振问题,很大程度提高了电网的稳定性与新能源并网效率。基于PSCAD/EMTDC仿真软件,以次同步IEEE第一标准模型作为仿真算例进行仿真验证,结果表明,相比STATCOM,通过在光伏电站并网附加阻尼控制器抑制次同步谐振的效果更好。 | 陈实 李兴源 李宽 | 2016 | 电力自动化设备2016，36，1： | 8 |
| 17 | 改变直流电流控制器特性抑制次同步振荡的机理及实现显示文摘当高压直流(HVDC)整流站主要输送配套火电基地电力时,利用高压直流附加控制抑制次同步振荡(SSO)是一种经济有效的措施。基于单机和高压直流的简化模型,分析了整流站直流电流控制器(CCA)电流偏差增益对发电机次同步电气阻尼的影响,提出动态改变控制器增益抑制次同步振荡的控制策略及其工程实现方法。该方法通过优化直流电流控制器动态响应特性,改善了直流控制器在次同步频率范围内的阻尼。算例证明该算法可以快速抑制发电机次同步振荡,同时对直流系统原有的动态性能和暂态响应没有影响。与目前工程中应用的附加阻尼控制器相比,该方法实现简便,抑制效果好。 | 马为民 李亚男 蒋维勇 | 2018 | 高电压技术2018，44，7： | 8 |
| 18 | 并联型无源与有源次同步振荡阻尼装置对比分析显示文摘提出了并联型FACTS装置抑制次同步振荡的无源阻尼与有源阻尼的概念。以静止无功补偿器和全控型换流器作为实现方法。采用复转矩系数法,分别推导了机端接入方式下,2种次同步振荡阻尼方法提供的阻尼系数和正阻尼条件,对比了影响二者提供正阻尼大小的相关因素。分析结果表明,无源阻尼的大小与阻尼装置接入点系统电压大小成正比,有源阻尼的大小则不受接入点电压大小的影响,而主要与其自身产生的次同步电压大小成正比。采用机端阻尼控制方式,分别对2种阻尼装置的控制器进行了设计。采用测试信号法,通过相位补偿,分别对阻尼装置提供的正阻尼进行了优化。时域仿真结果表明,对于短路故障引起的次同步振荡,在装置容量相同的情况下,有源阻尼方法较无源阻尼方法具有更强的阻尼能力。 | 张剑 肖湘宁 高本锋 | 2014 | 电力自动化设备2014，34，6： | 7 |
| 19 | 基于模态电流注入方法抑制次同步谐振的阻尼控制策略显示文摘文中提出了一种基于模态电流注入方法抑制次同步谐振的阻尼控制策略,包括最大转矩控制和最大阻尼控制两部分内容。该方法采用轴系扭振转速偏差作为输入信号,通过派克逆变换得到定子侧对应的次同步和超同步频率分量。在同步坐标下分析、对比了次同步频率和超同步频率注入电流的分流规律。在此基础上,提出了最大转矩控制方法,实现注入电流在转子侧形成的总转矩最大。提出了最大阻尼控制方法,满足最大转矩能够起到最大阻尼的作用。采用时域仿真方法对研究结论进行了验证。 | 张鹏 毕天姝 贺静波 | 2015 | 中国电机工程学报2015，35，23： | 7 |
| 20 | 采用STATCOM抑制次同步谐振的理论与仿真研究显示文摘针对静止同步补偿器(STATCOM)在抑制次同步谐振(SSR)方面的理论与应用进行了研究。分析了STATCOM抑制SSR的基本工作原理;提出了STATCOM抑制SSR的控制策略,并设计了相应的控制器,以IEEE第一标准模型为例,采用特征值分析和时域仿真分析2种方法验证STATCOM对SSR的抑制效果。此外,利用PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真软件,建立了锦界电厂串补送出系统的电磁暂态仿真平台,并进行了相应的仿真分析。仿真结果表明,STATCOM能有效抑制SSR的发生,为解决国内外交流串补输电工程中的SSR问题提供了参考,也为STATCOM装置的应用提供了依据。 | 张廷营 | 2013 | 电网与清洁能源2013，29，11： | 6 |
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