缓解电传输系统中次同步谐振的方法和装置

申请号 CN201380027634.X 申请日 2013-02-01 公开(公告)号 CN104350661A 公开(公告)日 2015-02-11
申请人 ABB技术有限公司; 发明人 谢海莲; 李宾; 卡尔·海曼;
摘要 提供了用于缓解电 力 传输系统中次同步谐振(SSR)的方法和装置。所述方法包括:检查电力传输系统中是否发生SSR(S201);检查SSR是否是无阻尼的(S202);当SSR发生并且无阻尼时,提供命令以旁路 串联 补偿电容器(SC)单元(S203)。在一些 实施例 中,所述方法进一步包括:当电力传输系统的输电 水 平被确定出高于预先确定的水平并且电力系统中没有故障时,提供命令以将SC单元重新插入到电力传输系统中。所述方法能以更加有效并且起作用的方式自动地缓解SSR。
权利要求

1.用在电传输系统中的方法,所述电力传输系统包括串联补偿(SC)单元,所述方法包括:
检查所述电力传输系统中是否发生次同步谐振(SSR);
检查所述次同步谐振是否是无阻尼的;
当SSR发生并且无阻尼时,提供命令以旁路所述SC单元。
2.如权利要求1所述的方法,其中,检查所述电力传输系统中是否发生SSR包括:
从所述电力传输系统的测量的电参量中获取次同步频率分量,
将所述次同步频率分量的值与预设的值进行比较,
如果所述次同步分量的值大于预设的值,则确定出所述电力传输系统中发生SSR。
3.如权利要求1或2所述的方法,其中,检查所述次同步谐振是否是无阻尼的包括:
获取所述次同步频率分量的当前峰值和以往峰值,以及
如果所述当前峰值大于或等于所述以往峰值,则确定出所述次同步谐振是无阻尼的。
4.如权利要求3所述的方法,其中,在SSR第一次发生的时间点和SSR分量信号的第二峰已被检测到的时间点之间存在定周期。
5.如权利要求2所述的方法,其中,所述次同步频率分量的值包括所述次同步频率分量的均方根(RMS)值、峰值。
6.如权利要求2-5任一项所述的方法,其中,所述电参量是所述电力传输系统的电流电压或功率。
7.如权利要求1所述的方法,进一步包括,
当所述电力传输系统的输电平被确定出高于预先确定的水平并且电力系统中没有故障时,提供命令以将所述SC单元重新插入到所述电力传输系统中。
8.如权利要求7所述的方法,进一步包括:
获取电力传输的电参量的值;
将获取的值与预设的值进行比较;
基于所述比较,确定所述电力传输系统的输电水平是否高于预先确定的水平。
9.如权利要求8所述的方法,其中,所述电参量是所述电力传输系统的电压、电流或功率。
10.用在电力传输系统中的装置,所述电力传输系统包括串联补偿(SC)单元,所述装置包括:
第一检查单元,被配置成检查所述电力传输系统中是否发生次同步谐振(SSR);
第二检查单元,被配置成检查所述次同步谐振是否是无阻尼的;
第一提供单元,被配置成当SSR发生并且无阻尼时提供命令以旁路所述SC单元。
11.如权利要求10所述的装置,其中,所述第一检查单元包括:
被配置成从所述电力传输系统的测量的电参量中获取次同步频率分量的获取单元,被配置成将所述次同步频率分量的值与预设的值进行比较的比较单元,被配置成如果所述次同步分量的值大于预设的值则确定出所述电力传输系统中发生SSR的确定单元。
12.如权利要求10或11所述的装置,其中,所述第二检查单元包括:
被配置成获取所述次同步频率分量的当前峰值和以往峰值的获取单元,以及被配置成如果所述当前峰值大于或等于所述以往峰值则确定出所述次同步谐振无阻尼的确定单元。
13.如权利要求12所述的装置,其中,在SSR第一次发生的时间点和SSR分量信号的第二峰已被检测到的时间点之间存在锁定周期。
14.如权利要求11所述的装置,其中,所述次同步频率分量的值包括所述次同步频率分量的均方根(RMS)值、峰值。
15.如权利要求11-14任一项所述的装置,其中,所述电参量是电力传输系统的电流、电压或功率。
16.如权利要求10所述的装置,进一步包括:
第二提供单元,所述第二提供单元被配置成当所述电力传输系统的输电水平被确定出高于预先确定的水平并且电力系统中没有故障时,提供命令以将所述SC单元重新插入到所述电力传输系统中。
17.如权利要求16所述的装置,进一步包括:
被配置成获取电力传输的电参量的值的获取单元;
被配置成将获取的值与预设的值进行比较的比较单元;
被配置成基于所述比较确定所述电力传输系统的输电水平是否高于预先确定的水平的确定单元。
18.如权利要求17所述的装置,其中,所述电参量是所述电力传输系统的电压、电流或功率。

说明书全文

缓解电传输系统中次同步谐振的方法和装置

技术领域

[0001] 本发明实施例大体上涉及电力传输系统领域,尤其涉及缓解电力传输系统中次同步谐振(SSR)的方法和装置。

背景技术

[0002] 近年来,电的发展在世界范围内日渐兴盛。在诸如中国和美国的许多国家,风力资源通常在陆上并且集中在远离负载中心的地区。相应地,它们也以集中模式进行开发,并且大量风能的输电是不可避免的。当前,存在几种可替换的输电方案,即超高压(UHV)交流电(AC)输电、电网相变流器(LCC)高压直流输电(HVDC)、以及电压源型变流器(VSC)HVDC。在这些方案中,UHV AC输电是较为便宜且具有发展前景的一种。
[0003] 串联补偿(SC)是提高AC输电线路电力传输能力的有效方式。然而,如果AC输电线路由固定电容器进行补偿,则电力传输系统中次同步范围存在谐振频率,这会导致次同步谐振(SSR)问题。如果风电场辐射状地连接到AC输电线路的一端并且装备有感应发电机(IG)(包括普通的IG和双馈感应发电机(DFIG)),则SSR风险将会很高。事实上,IG和DFIG是当今主要类型的风电机。
[0004] 与风电有关的SSR问题在学术界越来越引起关注。SSR将是未来必须解决的潜在风险。
[0005] 一般而言,存在几种可能的方式来解决与风电有关的SSR问题,即利用用于风力涡轮发电机的专控制、向SC或风电场增加阻尼装备、临时旁路SC、或者采用用于SSR阻尼的其它柔性交流输电系统(FACTS)设备。然而,由于与风电有关的SSR是一个相当新的问题,因此在领域内尚未有已获证实的解决方案的报导。
[0006] 由SC和风电场所引发的SSR的特性是众所周知的,当风电的发电平很低时,系统的SSR风险很高。由于SC的作用是提高输电水平,因此在输电水平低的情况下,SC对输电线路来说并非必需。故通过临时旁路SC来消除SSR是可行的。因为输电水平很低,没有SC的系统运行不应是个问题。
[0007] 公开号为CN101465545A的中国专利申请公开了一种SSR情况下旁路SC的方法。用该方法,一旦检测到SSR发生,SC就被旁路,以保护SC。然而,SC的重新插入在预置的时间周期(例如,10-15分钟)之后以“尝试-错误(trial-and-error)”的方式进行实施,而不考虑系统运行情况。如果SC在三次尝试之后无法被重新插入,则SC将被永久旁路,并且不得不手动地被重新插入。该方法能够保护SC不受热电厂引起的SSR的影响。然而,如果用于保护风电传输线路中的SC,很有可能时常需要将SC手动地重新插入。下面对原因进行解释。当风电输电系统中出现SSR时,风力发电水平通常很低。风力发电在预置的时间周期内达到较高的水平基本是不可能的。因此,如果SC在预置的时间周期之后被重新插入,系统将很有可能再次遭受SSR。自动的重新插入将很有可能失败。另一个缺点是每次的重新插入尝试都给电力传输系统带来干扰。
[0008] 有鉴于此,本领域需要以更加有效并且起作用的方式缓解SSR的方法和构件。

发明内容

[0009] 为了自动地缓解SSR,从而解决上述问题,本发明实施例的其中一个目的提出了用于缓解电力传输系统中的SSR的新的解决方法和装置。
[0010] 在一个方面,本发明实施例提供了用于缓解电力传输系统中的SSR的方法。所述方法包括以下步骤:检查电力传输系统中是否发生SSR;检查SSR是否是无阻尼的;当SSR发生并且无阻尼时,提供命令以旁路SC单元。
[0011] 在一些实施例中,检查电力传输系统中是否发生SSR包括:从电力传输系统的测量的电参量中获取次同步频率分量,将次同步频率分量的值与预设的值进行比较,如果次同步分量的值大于预设的值,则确定出电力传输系统中发生SSR。
[0012] 在一些实施例中,检查次同步谐振是否无阻尼包括:获取次同步频率分量的当前峰值和以往峰值,如果当前峰值大于或等于以往峰值,则确定出次同步谐振是无阻尼的。
[0013] 在一些实施例中,在SSR第一次发生的时间点和SSR分量信号的第二峰已被检测到的时间点之间存在定周期。
[0014] 在一些实施例中,次同步频率分量的值包括次同步频率分量的均方根(RMS)值、峰值。
[0015] 在一些实施例中,电参量是电力传输系统的电流、电压或功率。
[0016] 在一些实施例中,本发明的方法进一步包括以下步骤:当电力传输系统的输电水平被确定出高于预先确定的水平并且电力系统中没有故障时,提供命令以将SC单元重新插入到电力传输系统中。
[0017] 在一些实施例中,所述方法进一步包括以下步骤:获取电力传输的电参量的值;将获取的值与预设的值进行比较;基于所述比较,确定电力传输系统的输电水平是否高于预先确定的水平。
[0018] 在一些实施例中,电参量是电力传输系统的电压、电流或功率。
[0019] 在另一个方面,提供一种装置,以对本发明第一方面的方法的各个实施例进行实施。所述装置包括第一检查单元、第二检查单元和第一提供单元,所述第一检查单元被配置成检查电力传输系统中是否发生次同步谐振(SSR),所述第二检查单元被配置成检查次同步谐振是否是无阻尼的,所述第一提供单元被配置成当SSR发生并且无阻尼时提供命令以旁路SC单元。
[0020] 在一些实施例中,第一检查单元包括:被配置成从电力传输系统的测量的电参量中获取次同步频率分量的获取单元、被配置成将次同步频率分量的值与预设的值进行比较的比较单元、被配置成如果次同步分量的值大于预设的值则确定出电力传输系统中发生SSR的确定单元。
[0021] 在一些实施例中,第二检查单元包括:被配置成获取次同步频率分量的当前峰值和以往峰值的获取单元、被配置成如果当前峰值大于或等于以往峰值则确定出次同步谐振无阻尼的确定单元。
[0022] 在一些实施例中,在SSR第一次发生的时间点和SSR分量信号的第二峰已被检测到的时间点之间存在锁定周期。
[0023] 在一些实施例中,次同步频率分量的值包括次同步频率分量的均方根(RMS)值、峰值。
[0024] 在一些实施例中,其中,电参量是电力传输系统的电流、电压或功率。
[0025] 在一些实施例中,所述装置进一步包括第二提供单元,所述第二提供单元被配置成当电力传输系统的输电水平被确定出高于预先确定的水平并且电力系统中没有故障时,提供命令以将SC单元重新插入到电力传输系统中。
[0026] 在一些实施例中,所述装置进一步包括:被配置成获取电力传输的电参量的值的获取单元;被配置成将获取的值与预设的值进行比较的比较单元;被配置成基于所述比较确定电力传输系统的输电水平是否高于预先确定的水平的确定单元。在一些实施例中,电参量是电力传输系统的电压、电流或功率。
[0027] 在一些实施例中,将SC单元的旁路和重新插入集成在一起并自动地对其进行控制,不需要手动操作。这使解决方案适合于具有高SSR风险的系统,例如风电输电系统。相比于现有的方法,这使个巨大的优点。
[0028] 在一些实施例中,以受控的方式对SC单元的重新插入进行实施,使得SSR再次发生的风险最小化。可以避免对电力传输系统来说不必要的干扰。
[0029] 在检测SSR时,包括用来确定振荡是阻尼的还是无阻尼的单元。SC的重新插入通常会激发SSR。在一些情况下,振荡由于系统阻尼将衰减。因此,SSR检测方法可以在重新插入暂态期间避免SC不必要的旁路行为。此外,其还可以避免由系统中的其它暂态现象引起的不必要的SC旁路行为。这使系统更加鲁棒。
[0030] 可以对说明书中所描述的主题的特定实施例进行实施,以实现下列优点中的一个或多个。
[0031] 当结合附图(用示例示出了本发明的原理)阅读时,根据下文具体示例性实施例的描述也可以理解本发明实施例的其它特征和优点。

附图说明

[0032] 下文将参考附图以示例的形式对本发明的实施例进行更加详细的介绍并对其优点进行更加详细的说明,其中:
[0033] 图1是示出电力传输系统的示图,所述电力传输系统包括根据本发明示例性实施例的SC单元;
[0034] 图2示出了根据本发明实施例的缓解电力传输系统中SSR的方法的流程图
[0035] 图3示出了根据本发明实施例的控制系统的示例;
[0036] 图4A示出了根据本发明实施例的旁路控制系统的示例,所述旁路控制系统是缓解SSR的控制系统的第一部分;
[0037] 图4B示出了图4A所示过程的特定周期;
[0038] 图5示出了根据本发明实施例的示例性信号;
[0039] 图6示出了根据本发明实施例的重新插入控制系统的示例,所述重新插入控制系统是缓解SSR的控制系统的第二部分;
[0040] 图7是被配置成对本发明的示例性实施例进行实施的装置的示意性框图
[0041] 所有的视图都是示意性的,并非按照比例绘制,并且为了对本发明进行说明大体上只示出了必要的部件,其中,省略了其它部件或者仅仅提及其它部件。

具体实施方式

[0042] 下文将参考图示性的实施例对本发明的原理和内涵进行描述。应理解的是,给出所有实施例的目的仅在于使本领域技术人员更好地理解本发明并对本发明进一步进行实施,并非限制本发明的范围。例如,被图示为或被描述为一个实施例一部分的特征可以与另一个实施例一起使用,以产生又一个其它实施例。出于清楚的目的,说明书并未对实际实施方式的所有特征都进行描述。当然,可以理解的是,在对任何这种实际实施例进行开发时,可以做出许多特定的实施方式的决定,以实现开发者的特定目标(不同的实施方式之间这些特定目标是不同的),例如遵从与系统有关的以及与商务有关的限制。而且,可以理解的是,开发工作是复杂的并且是耗时的,然而,对享有本公开的利益的本领域普通技术人员来说是承担的日常工作。
[0043] 现在参考附图对所公开的主题进行描述。仅仅出于解释的目的,并且为了不使本领域技术人员已知的细节对描述造成晦涩,在附图中对多种结构、系统和器件进行了示意性描绘。然而,附图的引入意在对所公开的主题的示例进行图示性描述和说明。在此所使用的词和词组应被理解并解释为其所具有的含义与相关领域的技术人员对这些词和词组的理解相一致。如在此不对术语或词组进行特定的定义(即不同于本领域技术人员所理解的普通含义和习惯含义),则意在表达术语或词组的一贯使用。倘若想要术语或词组具有特定含义(即并非技术人员所理解的含义),将以定义的方式在说明书中明确记载这种特定含义,该方式为术语或词组直接并且明确地提供了特定的定义。
[0044] 可以在AC电力传输系统(不限于这种系统)中实施所述方法和装置。
[0045] 图1是示出电力传输系统100的示图,所述电力传输系统100包括根据本发明示例性实施例的SC单元。电力传输系统100包括SC单元和控制单元106。在本系统中,对于阐述本发明而言并非必要的其他部分可予以省略。
[0046] 如图1所示,SC单元包括电容器组101、MOV(ZnO变阻器)102、阻尼电路103、快速保护器件104(在一些情况下不包括)、以及旁路开关105。电容器组101与MOV(ZnO变阻器)102并联,快速保护器件104与旁路开关105并联,上述两个部分与阻尼电路103串联。
[0047] 控制单元106被配置成从SC单元的每个部件获取信号,然后向它们中的每个发送控制信号。旁路开关105是可控的。控制信号从控制单元被发送到旁路开关。
[0048] 图2示出了根据本发明实施例的缓解电力传输系统中SSR的方法的流程图。图2的方法可以在控制单元106中实施。
[0049] 在步骤S201处所述方法开始,在步骤S201,控制系统检查电力传输系统中是否发生SSR。在一个实施例中,控制系统从电力传输系统的测量的电参量中获取次同步频率分量;将次同步频率分量的值与预设的值进行比较;然后,如果次同步分量的值大于预设的值,则确定出电力传输系统中发生SSR。根据本发明的实施例,电参量包括电力传输系统的电流、电压或功率。当然,如果需要,也可以获得与SSR有关的其它特征。本领域技术人员应当理解的是,许多众所周知的技术可以用来获取电参量。
[0050] 然后,在步骤S202,控制系统检查次同步谐振是否是无阻尼的。SSR会由于系统干扰(例如SC的重新插入、运行情况的改变或其它暂态现象)而被激发。然而,在一些情况下,SSR会由于系统阻尼而使自身衰减。在一个实施例中,基于对电流的峰值的检测执行这种感测。
[0051] 在一个实施例中,步骤S202可以包括获取次同步频率分量的当前的和以往的峰值;并且当当前峰值大于或等于以往峰值时确定出次同步谐振是无阻尼的。
[0052] 在步骤S203,当SSR发生并且是无阻尼的时,控制系统发出命令以旁路SC单元。
[0053] 在步骤S204,控制系统获取电力传输的电参量的值,其中,电参量包括电力传输系统的电流、电压和功率。
[0054] 在步骤S205,控制系统将获取的值与预设的值进行比较。该值可以包括均方根(RMS)值、峰值。
[0055] 然后,在步骤206,当确定出电力传输系统的输电水平高于预先确定的水平并且电力系统中没有故障时,控制系统发出命令以将SC单元重新插入到电力传输系统中。例如,在SC停止运行期间,风速可以变大并且发电水平将会上升。结果,沿着输电线路的电压降将会增大。当电压降变得不可忽略时,有必要重新插入SC。
[0056] 在步骤S207,控制系统检查SC是否在运行并选择一个信号(该信号是旁路信号和重新插入信号中的其中一个)以发送到SC单元。
[0057] 下文将对控制系统进行详细描述。图3示出了根据本发明实施例的控制系统的示例。
[0058] 在控制系统300中有两个控制输入(控制输入1和控制输入2)。
[0059] 在控制系统300的第一支路有获取单元301,所述获取单元301获取控制输入1并提取想要的分量。第一检查单元302和第二检查单元303的输入均得自于获取单元301,它们的输出被发送到“与”门304。当SSR发生并且无阻尼时,“与”门304的输出是高电平,并且向选择器307发送旁路命令。
[0060] 控制系统300的第二支路包括重新插入控制单元306,其输入是控制输入2。重新插入控制单元306被配置成当预测出功率水平达到预先定义的水平时发送重新插入信号。在一些实施例中,重新插入控制单元306的输出如果是高电平,则指示发送重新插入命令。
检查单元305被配置成检查SC是否在运行。如果SC在运行并且“与”门304的输出是高电平,则选择器307选择第一支路的信号(即旁路命令),如果SC没有在运行并且重新插入控制单元306的输出是高电平,则选择器307选择第二支路的信号(即重新插入命令)。
[0061] 在一些实施例中,控制输入1和控制输入2可以是测量的电压、电流或功率信号。此外,控制输入1和控制输入2可以是相同的信号。然而,它们也可以彼此不同。
[0062] 图4A示出了根据本发明实施例的旁路控制系统的示例,所述旁路控制系统是缓解SSR的控制系统的第一部分。以下列出了图4A中使用的参数:
[0063] iline:测量的流过输电线路的电流;
[0064] iSSR:iline中的次同步分量;
[0065] ISSR_meg:iSSR的幅值;
[0066] k1:用于SSR检测的阈值
[0067] iSSR的当前峰值的绝对值的采样值;
[0068] iSSR的前一个峰值的绝对值的采样值;
[0069] 重点需要注意的是,这里的输入信号“iline”也可以被其它信号代替,例如VSC(SC两端的电压),Pline(流过输电线路的功率),这是因为这些参数之间存在一定的关系。在图4A所示的实施例中,信号“iline”在SC控制系统是可得到的,并且其被选择为用于旁路控制的输入信号。
[0070] 如图4A所示,有两个信号输入的“与”逻辑对旁路命令进行控制。第一个信号用来检查系统中是否出现SSR。线路电流iline由本领域已知的感测单元(例如电流传感器)进行测量。然后,在SSR提取单元401将基本频率分量移除之后,次同步频率分量iSSR被获取。iSSR的幅值由单元402计算并与k1进行比较,k1根据应用可允许的精度以及系统的噪音被选择为略大于零,使得在比较单元403中由暂态现象而引起的不必要的响应可以被避免。如果ISSR_meg大于k1,则控制系统认为SSR发生。
[0071] 第二个信号用来检查SSR是阻尼的还是无阻尼。SSR会系统中的干扰(例如SC的重新插入、运行情况的改变或其它暂态现象)而被激发。然而,在一些情况下,振荡会由于系统阻尼而使自行衰减。在SSR的检测中包含这项标准可以在这些情况下避免不必要的旁路动作。
[0072] 获取单元404可以按照图4A下方所示的方式进行实施。将信号iSSR发送到获取单元404。对当前峰值和以往峰值的绝对值进行取样,然后将其进行比较。每次当过零检测器单元4042检测iSSR的微分过零(获取自微分单元4041)时,采样脉冲被发出,以对iSSR的绝对值(得自于绝对值单元4043)进行采样。采样值被保持,直到在采样及推迟单元404中采样到下一个峰值。单元405将获取单元404的两个输出(即 和是iSSR的当前峰值的采样绝对值, 是iSSR的以往峰值的采样绝对值)进
行比较。如果当前峰值大于或等于以往峰值(即 则控制系统认为振
荡是无阻尼的。当两个标准都满足时,控制系统向SC单元给出“旁路”命令。
[0073] 在一些实施例中,SSR提取单元401可以是滤波器数字信号处理器、或能够从测量的电参量中提取次同步频率分量的其它装置。幅值单元可以得到例如R电参量中次同步频率分量的MS(均方根)值、峰值等。
[0074] 图4B示出了图4A所示过程的特定周期。重要的是,如图4A所示,注意到SSR检测系统将在SSR第一次出现的时间点和“iSSR”的第二峰值之间将被锁定。没有这个锁定单元,系统判断SSR是否无阻尼会有问题。因为在t0时过零检测器单元4042检测到过零的iSSR的微分(获取自微分单元4041),采样脉冲被发出以对iSSR的绝对值(现在是零)进行采样,所以零值将被保持直到在采样&推迟单元404中采样到下一个峰值。然后,在t1时刻,iSSR的微分再次过零,采样脉冲被发出以对iSSR的绝对值(是iSSR的第一峰值)进行采样。然后, 为零,并且 是iSSR的第一峰值,直到t2。在t1和t2期间总是大于 但这并不表示SSR是无阻尼的。所以,SSR检测系统在SSR第
一次出现的时间点t1和“iSSR”的第二峰值的时间点t2之间必须被锁定。
[0075] 图5示出了根据本发明实施例的示例性信号。在图5中,X轴表示时间,Y轴表示幅值。如图5所示,SSR在2s时发生。信号“iline”由50Hz的正弦分量和35Hz的另一个正弦(SSR)分量构成。信号“iSSR”是仅35Hz的正弦分量。“ISSR_meg”是“iSSR”的幅值。在图5的下方,序列 代表“iSSR”的当前采样的绝对峰值,序列 是iSSR的以往的峰值的采样绝对值。图5中所使用的采用的信号能够帮助本领域技术人员更好地理解控制系统。
[0076] 图6示出了根据本发明实施例的重新插入控制系统的示例,所述重新插入控制系统是缓解SSR的控制系统的第二部分。
[0077] 当SC被旁路时,电力传输系统进行工作,并且没有任何串联补偿。因此,系统的输电能力下降。然而,研究已经证明了通常SSR发生于发电水平很低时。因此,在旁路发生的时间点处,穿过输电线路的输电功率也很低。与风电相关的SSR的特性是众所周知的,即当风力发电的发电水平很低时系统的风险很高。因此,没有SC的电力传输系统应当是可以正常工作的,并且没有任何问题。
[0078] 在SC停止运行期间,风速可以变大并且发电水平将会上升。结果,沿着输电线路的电压降将会增大。当电压降变得不可忽略时,有必要重新插入SC。图6示出了所提出的控制系统600。该系统对SC的低电压总线的电压Vline进行监控。Vline的电压幅值Vmag由幅值单元601获取。单元602确定Vmag是否低于预设的值。当电压降到预先定义的水平时(例如额定电压的95%),单元603检查系统中是否有故障。如果没有故障,重新插入命令将向SC被发出。
[0079] 在另一个实施例中,控制系统600可以使用电流或功率信号。但是存在一些区别。当信号是Vline时,如果Vmag低于预设的值,则单元603检查存在故障,但是当信号是电流或功率时,如果电流或功率高于预设的值,则单元603检查是否存在故障。
[0080] 图7是被配置成对本发明的示例性实施例进行实施的装置的示意性框图。装置700可以被配置成执行参考图2所示出的本发明示例性实施例的方法。
[0081] 如图7所示,装置700可以包括第一检查单元710、第二检查单元720和第一提供单元730。在一些实施例,装置700进一步可以包括获取单元741、比较单元742、确定单元743和第二提供单元744。
[0082] 第一检查单元710包括获取单元711、比较单元712和确定单元713。
[0083] 第一检查单元710被配置成检查电力传输系统中是否发生次同步谐振(SSR)。
[0084] 获取单元711从电力传输系统的测量的电参量中获取次同步频率分量。电参量包括流过输电线路的电流、SC单元两端的电压、或流过输电线路的功率。如果需要,电参量还可以是来自电力传输系统或其器件的任何其它分量。
[0085] 比较单元712可以将次同步频率分量的值与预设的值进行比较。根据应用可允许的精度以及系统中的噪音将预设的值选择为略大于零。
[0086] 如果次同步分量的值大于预设的值,确定单元713确定出电力传输系统中发生SSR。
[0087] 第二检查单元720包括获取单元721以及确定单元722。
[0088] 获取单元721获取次同步频率分量的当前峰值和以往峰值。获取单元721应当设置特定周期。重要的是,注意到SSR检测系统必须在SSR第一次出现的时间点和SSR的第二峰值之间被锁定。没有该锁定单元,系统在SSR是否无阻尼的判断上会有问题。
[0089] 如果当前峰值大于或等于以往峰值,确定单元722确定出次同步谐振无阻尼。
[0090] 第一提供单元730被配置成当SSR发生并且无阻尼时发出命令以旁路SC单元。
[0091] 在一些实施例中,装置700进一步可以包括获取单元741、比较单元742、确定单元743、以及第二提供单元744。
[0092] 获取单元741被配置成获取电力传输的电参量的值。比较单元742被配置成将获取的值与预设的值进行比较。确定单元743被配置成基于所述比较,确定电力传输系统的输电水平是否高于预先确定的水平。
[0093] 第二提供单元744被配置成当电力传输系统的输电水平被确定出高于预先确定的水平并且电力系统中没有故障时,提供命令以将SC单元重新插入到电力传输系统中。由于故障检测技术在本领域是众所周知的并且可以有许多实施方式,所以不必在本发明中进行说明并且可以省略。
[0094] 应当理解的是,包含在装置700中的单元被配置用于实施本发明的实施例性实施例。因此,上文参考图2所描述的操作和特征也适用于装置700及其中的单元,在此省略了其详细描述。
[0095] 可以理解的是,根据本发明第一方面的方法实施例可以在能够得到电力传输系统电量的计算设备上进行实施。根据本发明第二方面的装置实施例可以由电路系统进行实施,所述电路系统包括电子元件、集成电路(IC)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、复杂可编程逻辑器件(CPLD)、或其任意结合。任何电路系统(至少部分地)都可以被处理构件代替,例如执行合适的软件的处理器。
[0096] 简言之,所提出的控制方案为缓解风电和SC引起的SSR提供了解决方案。旁路控制策略和重新插入策略共同构成了缓解SSR的完整解决方案。它是针对风电输电地区所设计的。然而,它也可以应用在不仅由风电场供电而且由传统电厂(例如火电厂和水电厂)供电的地区。
[0097] 虽然说明书包含有许多具体实施方式细节,但是这些不应构成对任何实施方式或要求保护的范围的限制,而应当作为针对特定实施方式的特定实施例的特征描述。说明书中在不同的实施例中所描述的某些特征也可以在单个实施例中结合起来进行实施。相反,在单个实施例中描述的不同的特征也可以在多个不同的实施例中或在任何合适的子结合中进行实施。而且,尽管特征在上文可以被描述为在某些结合中起作用并且甚至是一开始就这样要求保护,但是在一些情况下,要求保护的结合的一个或多个特征可以从这个结合中去掉,并且要求保护的结合可以被指向子结合或子结合的变体。
[0098] 应当注意的是,给出上述实施例的目的在于进行描述而非限制本发明,可以理解的是,可以在不偏离本发明的精神和范围的前提下进行修改和改变,正如本领域技术人员容易理解的那样。这种修改和改变被认为是在本发明和所附权利要求的范围内。本发明的保护范围由附上的权利要求限定。此外,权利要求中的任何附图标记都不应被解释为对权利要求的限制。动词“包括”及其词形变化的使用并没有排除以下元件或步骤的存在:不同于权利要求中列举的元件或步骤。元件或步骤之前的不定冠词并不排除多个这种元件或步骤的存在。
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