[发明专利]大型发电机组次同步振荡的反振荡自适应抑制系统

权利要求书

1.一种大型发电机组次同步振荡的反振荡自适应抑制系统，其特征在于包括信号测量控制系统和静止无功补偿器系统两大部分，其中：

所述信号测量控制系统将测量到的大型发电机组扭振模式分量依次经过测量处理、反相放大、低通滤波、相位补偿和自适应控制参数生成处理得到所需控制信号，并将控制信号输入静止无功补偿器系统；

所述静止无功补偿器系统安装在大型发电机组的出口处，它根据信号测量控制系统产生的控制信号来控制触发角的大小，以便调节静止无功补偿器系统的等值导纳，自适应地改变静止无功补偿器系统输出的无功功率，产生相应的阻尼转矩，从而实现对大型发电机组次同步振荡的自适应抑制；

所述信号测量控制系统包括测量处理模块、反相放大模块、低通滤波模块、相位补偿模块和自适应控制参数生成模块，其中：

所述测量处理模块，用于对测量得到的大型发电机组扭振模式分量进行处理，然后将处理信号输入反相放大模块；

所述反相放大模块，用于对测量处理后的大型发电机组扭振模式分量进行反相放大，使信号可以控制静止无功补偿器系统输出抑制大型发电机组次同步振荡所需要的无功功率，然后将此控制信号输入低通滤波模块；

所述低通滤波模块，用于滤除高频信号的干扰，次同步振荡中的所有振荡频率均在10Hz到工频之间，在次同步振荡的抑制中，将所有高于工频的干扰信号全部滤除后再将控制信号输入相位补偿模块；

所述相位补偿模块，用于对测量处理模块、低通滤波模块和静止无功补偿器系统引起的相位延迟进行相位补偿，使得相位延迟角度低于10°以下，然后将完成相位补偿的控制信号输入静止无功补偿器系统；

所述自适应控制参数生成模块，将测量处理模块中的时间系数、反相放大模块中的放大系数、低通滤波模块中的截止频率和相位补偿模块中的补偿系数视为自适应控制参数，以阻尼比极大值为目标函数，计算出静止无功补偿器系统在不同运行状况下的控制参数并将这些控制参数提供给测量处理模块、反相放大模块、低通滤波模块和相位补偿模块，从而最终完成信号测量控制系统的功能。

2.根据权利要求1所述的大型发电机组次同步振荡的反振荡自适应抑制系统，其特征在于，所述自适应控制参数生成模块包括建立状态空间方程模块、求取阻尼比模块和计算控制参数模块；其中：

所述建立状态空间方程模块将旧的控制参数带入上述状态空间方程以建立系统当前的状态空间方程，由状态空间方程求解出特征值；

求取阻尼比模块根据求解出的特征值得到阻尼比，将阻尼比极大值确定为目标函数；

计算控制参数模块将求取阻尼比模块得到的阻尼比带入目标函数，通过优化算法进行迭代和比较以找出新的控制参数并且替换旧的控制参数，从而使得信号测量控制系统能够自动适应大型同步发电机组的各种运行状况，静止无功补偿器系统能够更好地抑制大型同步发电机组的次同步振荡。

3.根据权利要求1-2任一项所述的大型发电机组次同步振荡的反振荡自适应抑制系统，其特征在于，所述静止无功补偿器系统包括触发角计算模块、触发脉冲发生模块以及晶闸管控制电抗器模块，其中：

所述触发角计算模块，将信号测量控制系统处理后得到的自适应控制信号，通过等值导纳和触发角的关系，计算出所需无功功率对应的晶闸管控制电抗器模块中晶闸管的触发角，使其能够输出一个自适应的无功功率；

所述触发脉冲发生模块，将计算得到的触发角与电力系统进行同步处理后所得角度转化为晶闸管控制电抗器模块中晶闸管的触发脉冲信号，以便完成对静止无功补偿器系统的控制，使其向大型发电机组的出口处输出所需无功功率；

所述晶闸管控制电抗器模块是最终发出自适应无功功率的部分，将前述所有模块处理后得到的触发脉冲信号用于对晶闸管开通时间的控制，使静止无功补偿器系统产生能够有效抑制大型发电机组次同步振荡的无功功率，并且输入大型发电机组的出口处，消除大型发电机组定子电流中次同步分量的不利影响，增加大型发电机组对次同步振荡的电气阻尼，从而自适应地抑制大型发电机组的次同步振荡。