1、“..... 会员 电子公司 , 华盛顿 西雅图 商业街 , 高级会 员， 匹兹堡大学 电气工程系，宾夕法尼亚州 匹兹堡市 摘要 大型汽轮发电机中的次同步振荡现象是汽轮发电机轴系和电力网络串联电容补偿相互作用的结果。在这篇文章中将会介绍种抑制次同步振荡的方法，这种方法 使用晶闸管控制的移相 器 调制发电机 的 有功功率 。另种新的值得推荐的控制方法是以 发电机的转速和 或模态速度偏差为移相 器的 控制信号 。网络中合理布置移相器来有效抑制次同步振荡也已经被研究，人们通过使用 种 特征值分析方法来研究这种方法的 有效性。结果表明，当移相器使用合适的控制信号和有个恰当的放置方位时，所有 第二基准下的系统 的扭转模式都能够被成功抑制。 为了验证分析结果......”。

2、“..... 关键词 次同步振荡模态速度移相器阻尼因子串联电容补偿 引言 相对其它方法而言，电力系统中串联电容补偿是种经济且实用的方式，它可以提供更好的传输容量，稳定性及运行特性。然而，串联电容器的出现使得电力系统次同步振荡现象呈上升趋势 ,。 除了串联电容器以为，系统中还存在着其它的次同步振荡源诸如高压直流输电系统或电力系统稳定器等 。次同步振荡能引起汽轮发电机组件轴系疲劳，这种疲劳直接缩减了汽轮机轴承的使用寿命。此外，在些情况下，振荡还可能导致汽轮发电机定子轴承严重损坏。在 年代早期，莫哈维电厂的起次同步振荡事件就造成了汽轮发电机组轴系的损坏 。从那时起这个问题开始受到学术界 的极大关注，并且新的分析方法不断得以推出。 当个进行串联补偿的电力系统的自然频率和汽轮发电机组的扭转模态相互作用时，就会发生次同步振荡效应......”。

3、“.....这个转矩将推动转子振荡并且使振荡幅度随 时间成倍增长。人们已经提出了些通过调节实际的潮流来抑制次同步振荡的方法， 该文章受到美国电力工程学会下的美国能源发展和发电委员会的推荐和批准，并于 在 冬季会议上得以陈述，时间是 年 月 日至 月 日，在纽约。 年 月 日提交了手稿，于 年 月 日印刷 这些方法包括使用动态电感，电阻模块以及利用传输电流反馈控制来调节发电机的输出功率。移相器也可以用来调节发电机的有功功率以及给扭转模态提供补充性的阻尼 。 这篇文章进步 研究了移相器基于 第二个 基准的系统 模态下抑制次同步振荡的效果。这项研究表明，除了发电机速度偏差量可以作为移相器的控制信号外，模态速度传感可以为相关的模态振荡提供明显的正阻尼作用。 在电力网络里移相器的放置方式能够影响功率的调节......”。

4、“.....个移相器提供的补充性阻尼效果不仅是网络放置方式所起的作用，而且也依赖于电容器的补偿水平。就基于简单的 第二基准下的系统 网络而言，发电机端子和其它输电线路上的移相器的放置方式正在被人们研究和比较。 分析 发电机和电力系统 第二基准模 态下的系统 可以被用来分析和计算机仿真研究 。如图所示这个系统包含有个两极，容量为 ，极端电压为 的汽轮发电机组，这个发电机组通过个三线网络连接到无穷大系统，三线网络中的两条平行输电线中的条是串联电容器补偿。图中标出了移相器可能放置的几个地方，串联补偿是按线路电抗的百分比设计并且也只能离散化调节改变补偿量。 图 系统 网络 汽轮发电机的轴包含四个模块励磁机 发电机转子 ，个低压缸 和个高压缸 。这个轴系在频率 ， 和 处有三个扭转模态。最后个扭转模态对于其特征值来说有个很小的实部......”。

5、“.....所以这种模态阻尼是可以忽略的。前两种模态对于串联补偿是不稳定的，在这种分析中要用到种全模态模型，这里种扭簧质量模型被用来描述轴系。帕克的两轴模型 被用来描述发电机和电力系统。个阻尼绕组和个励磁绕组表示转子电路的 轴，而两个阻尼绕组表示 轴，变压器和传输线路由集总参数表示，系统中所有数值是以标幺值的形式给定 。 图二所示是幅相移电路， 它的输出是 且输入是 ，控制信号由方程 中的传输函数描述。 图 种移相器的结构  这里 是控制信号。 作为控制器的增益，是受移相器中晶闸管的额定值限制的并且 作为控制器的时间常数，是由控制电路决定的。皮特虎兹先生是西屋电气公司的名研究人员，他建议对于现有设备来说，移相器的角度改变范围应该小于 度或 弧度。在分析中，使用的 的最大值是 ，而在仿真中所用的 是 ......”。

6、“.....虽然文献中时间常数是按 秒使用的。电力系统控制中个标准的控制信号是发电机的转速。然而，我们的目标是去抑制模态振荡，所以把模态速度作为控制信号是值得探讨的。模态速度偏差量 可以通过公式 利用转轴速度偏差量 计算得到。 这里 ， , 矩 阵 的列向量是矩阵 的列向量 是轴型模块转动惯量形成的对角矩阵 是轴刚性的三对角矩阵 轴速偏差量 可以从扭转应力分析仪中得到 。 特征值分析法常用来研究次同步振荡现象和移相器的有效性。系统运行状态是发电机 的额定功率被无穷大系统以 的滞后功率因数吸收，故在这种情形下系统是线性化的......”。

7、“..... , 在公式 中 为 号线 轴和 轴电流， 和 为电容器 轴和 轴电压。矩阵 特征值的实部称为阻尼因子，当它是正极性时就称为负阻尼因子，在这种情况下相对应的模态振荡增强且系统是不稳定的。当它是负极性时就称为正阻尼因子，在这种情况下相对应的模态振荡衰减。如果所有特征值的实 部都是负值，那么系统是稳定的。 二 结果 鉴于电容器的存在，模态 和模态 的阻尼因子是负极性的，它们也是不同串联补偿水平作用的结果。图 中表示出了这两类阻尼因子，般来说，负荷越大，负阻尼因子就越大。基于第二种基准模态 和前部分所述的运行状态下的数据而言，系统是线性的......”。

8、“.....都要在增益 分别为 和 三种情况下进行实验。图 表示 秒时分别在例 ， 和 三种情况下模态 的阻尼因子。图 表示 秒时分别在例 ， 和 三种情况下模态 的阻尼因子。图 表示例 中当 为 且 分别取 ,, 时模态 的阻尼因子。 比较图 可以看到， 和 都会影响到阻尼因子，移相器放在网络中的不同位置时对抑制次同步振荡有不同的影响效果。 例 且 时把 模态速度偏移量作为移相器的控制信号 例 把模态速度偏移量 作为控制信号 例 把模态速度偏移量 作为控制信号 特征值分析法表明图 和图 当把模态 作为控制信号时......”。

9、“.....同样使用模态 作为控制信号时抑制模态 振荡效果明显但对抑制模态 振荡所起作用不大。因此，我们考虑把这两类控制信号结合起来。 例 多个信号的结合。 例 把 作为控制信号。 例 把 作为个控制信号。 图 例 中模态 的阻 尼因子 图 例 中模态 的阻尼因子 图 例 中 时模态 的阻尼因子 图 移相器装在发电机 且把对于 的阻尼因子作为控制信号 图 移相器装在发电机端且把对于 的阻尼因子作为控制信号 使用 作为控制信号能够抑制这两类模态振荡，在图 中，特征值分析结果表明当电容值相同且移相器放置方式相同时使用 作为控制信号优于使用 作为控制信号，因为每种模态速度对其相应的模态振荡都有直接的影响......”。