特高壓輸電系統次同步諧振分析

趙增濤

（大慶油田有限責任公司天然氣分公司，黑龍江 大慶 163001）

自美國Mohave電站發電機組先后兩次因次同步諧振(sub-synchronous resonance，SSR)事故而發生斷裂以來，學術界便對此投入了極大關注。從20世紀80年代開始，我國也時有這方面的報道。現階段，隨著我國特高壓輸電線路的投運，解決SSR問題已成為推廣應用串補技術的關鍵之一。以某特高壓輸電系統為例，首先采用解析法對汽輪發電機組軸系扭振模態進行計算；然后采用頻率掃描法計算不同頻率下的系統等值阻抗，并根據阻抗頻率曲線，對系統發生SSR的風險進行定性評估；最后，基于時域仿真，對該系統在不同工況下的運行情況進行仿真，并得出相應結論。

1 算例系統

某特高壓串補輸電系統的接線如圖1所示。電廠裝機容量為4×600MW，電廠至中間站及中間站至落點站均采用雙回500kV線路，在電廠至中間站雙回線路中間站側加裝串補裝置。電廠4臺升壓變壓器容量均為720MW，短路阻抗為14%。各線路的高抗配置為：電廠至中間站每回線路兩側各配置3×60MVar高抗，中性點小電抗為900±100Ω；中間站至落點站每回線路中間站側配置3×40MVar高抗，中性點小電抗為600±100Ω。由于4臺機組完全相同，故本文先選擇1臺機組對系統SSR問題進行研究，然后在此基礎上，對多臺機組間扭振的相互影響展開討論。

圖1 算例系統接線

2 模態分析

SSR分為感應發電機效應、扭振相互作用和暫態扭矩放大。當電氣諧振頻率fe與軸系固有扭振頻率fm互補時，便會引起暫態扭矩放大，此為SSR中最嚴重的事故，可能將機組大軸一次性損壞。……