简介

在超高压远距离输电系统中采用串联电容补偿(简称串补)技术是提高输电线路传输能力和改善线路运行情况的一种经济、有效的方法。但采用串联补偿后可能引发次同步谐振(SSR)，从而导致汽轮发电机组轴系扭振和低于正常系统频率的电气振荡。国外已提出了许多次同步谐振防止措施和对策，比较典型的有励磁控制、静态滤波器、动态滤波器等。国内由于长期没有串补工程，对次同步谐振问题还处于原理性的研究阶段，尤其对防止次同步谐振的措施尚没有进行深入的研究。然而当输电线路串补度达到一定水平时，次同步谐振的危险是不可避免的，必须采取防止措施。

本文研究的NGH次同步谐振阻尼方案是由美国电力科学研究院NarainG.Hingorani博士于1980年提出并以他的名字命名[1，2]的。第1台NGH设备安装在南加州爱迪生电力公司的卢高(Lugo)变电所中，1984年10月开始投入商业运行，至今效果令人满意[3，4]。本文在深入研究原NGH方案的基础上，提出了带有SSR检测和预触发功能的改进的NGH方案，并通过EMTP仿真分析来说明改进方案所能带来的优越性。

NGH次同步谐振

阻尼方案基本原理可用图1、图2来说明。以60Hz工频频率为例，首先考虑60Hz工频电压Vc叠加一直流电压分量(见图1)。从叠加后的电压波形中可以看到有些半周期的时间大于正常60Hz半周期的时间(8.33ms)。再考虑叠加一次同步频率电压分量Vss的情况(见图2)，叠加后的电压波形Vct也存在一些大于8.33ms的半周期。类似地，任何工频信号(60Hz)与直流和次同步频率信号叠加将使一些半周期的时间大于正常半周期时间(8.33ms)。在此处讨论的波形代表串联电容器上的电压波形。NGH次同步谐振阻尼方案中就是假设在串联补偿电容器上的非平衡能量和系统电抗之间的交换产生了振荡。如果减弱这种不平衡，那么将有效地减小系统在60Hz以外其它频率上的谐振。这也就意味着一旦电容电压的半周期时间超过8.33ms，就强制对电容放电。