[实用新型]一种次同步谐振及无功功率综合控制系统

说明书

本实用新型提供了一种次同步谐振及无功功率综合控制系统，包括：信号测量装置、静止无功发生器、次同步谐振抑制器；次同步谐振抑制器包括：第一带通滤波器、带阻滤波器、参考值计算器。信号测量装置，用于获取包含次同步谐振信号、风电‑串补输电系统的母线电压及无功功率的初始检测信号；静止无功发生器，用于接收信号测量装置发送的调节母线电压及无功功率的信号，将调节后的第一信号发送到风电‑串补输电系统的母线；次同步谐振抑制器，用于接收信号测量装置发送的抑制次同步谐振信号的信号，将抑制后的第二信号发送到静止无功发生器，解决了需要在风电汇集地区加装动态无功补偿设备及安装一台谐振抑制设备的问题，节省设备投资及占地面积。

技术领域

本实用新型涉及风电-串补输电系统领域，尤其涉及一种次同步谐振及无功功率综合控制系统。

背景技术

在无功电压控制方面，国外学者指出风电机组并网运行引起的电压波动源于其波动的功率输出，而输出功率的波动主要是由风速的快速变动以及塔影效应、风剪切、偏航误差等因素引起的。国内学者对风电场接入电网引起电网电压偏差和电压波动的原理进行了分析，提出了用随机潮流计算分析风电场并网所引起的系统电压波动，并在上述研究基础上，给出了抑制电压波动的风电场无功补偿优化建议。

国网冀北电力有限公司也已针对风电汇集地区电压频繁波动问题进行了初步研究。指出沽源、承德地区并网风电场主要集中于电网末端，具有远离负荷中心、网架结构薄弱、送出距离长等特点是造成风电场节点电压波动异常敏感的原因之一，并对风电场调整主变分接头、投切电容器、风机低电压脱网、空投变压器等常见易引起电压异常波动的因素也已进行了初步分析。

在谐振抑制措施方面，国内外学者开展了三方面的抑制措施研究，分别为改变电网运行方式、风机侧抑制措施和电网侧抑制措施。国外学者在风机网侧变换器电压控制环中附加阻尼控制以抑制谐振，并讨论了如何选择反馈信号和确定最优添加位置。利用FACTS(柔性交流输电系统)控制器抑制谐振也引起了国内外学者的广泛关注，提出了STATCOM(静止同步补偿器)、SVC(静止无功补偿装置)或UPFC(统一潮流控制器)的附加阻尼控制。

沽源地区目前采用的措施是发生谐振时退出一套串补，但对串补的频繁操作容易造成设备损伤，并对电网产生不必要的冲击，恶化电能质量，因此只能作为临时运行措施。冀北电科院和清华大学也开展了大量抑制措施方面的研究，提出了风机侧-嵌入式抑制滤波器和电网侧-主动能量吸收型抑制器，并基于沽源系统的仿真验证了其有效性。

综上所述，目前国内外对风电汇集地区无功电压控制和谐振治理分别都取得了一些的研究成果，但二者都是独立开展。目前大规模风电汇集地区面临电压调节困难和次同步谐振的双重风险，按照现有技术，需要在风电汇集地区加装动态无功补偿设备，同时还要安装另外一台谐振抑制设备，极大浪费了设备投资及变电站占地面积。

实用新型内容

本实用新型提供一种次同步谐振及无功功率综合控制系统，为保障风电汇集地区的电网安全稳定运行提供可行性方案。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种次同步谐振及无功功率综合控制系统，包括：信号测量装置、静止无功发生器及次同步谐振抑制器；所述次同步谐振抑制器包括：第一带通滤波器、带阻滤波器及参考值计算器。

所述信号测量装置，一端电连接风电-串补输电系统的母线，另一端同时电连接所述静止无功发生器及所述次同步谐振抑制器，用于获取包含次同步谐振信号、风电-串补输电系统的母线电压及无功功率的初始检测信号。

所述静止无功发生器，用于接收所述信号测量装置发送的调节所述母线电压及所述无功功率的信号，将调节后的第一信号发送到风电-串补输电系统的母线。

所述第一带通滤波，电连接所述信号测量装置，用于接收所述信号测量装置发送的抑制所述次同步谐振信号的信号。

所述带阻滤波器，电连接所述第一带通滤波器。