回望十四五·科创之光 | 抑制次同步振荡的阻塞滤波器

抑制次同步振荡的阻塞滤波器

01成果简介

阻塞滤波器抑制电力系统次超同步振荡的技术，可应用在线路串补度为20%-70%的输电系统和具有双高特性的新型电力系统中，是一项颠覆性的技术。

华北院提出利用两阶阻塞滤波器解决某一模态的次同步振荡问题，包括相应的风险评估和监测技术。研究成果填补了国内外治理高串补度输电系统次同步振荡问题的空白。

该套技术装备功能强大，占地面积小，可各阶模块化布置，为具有次超同步振荡问题的火电机组和大规模新能源发电提供了解决方案。

02主要技术创新点

01提出了有效抑制三种形式次同步谐振的阻塞滤波器

提出了同时利用高Q值BF的高谐振阻抗特性和低Q值BF的宽频电阻特性解决次同步谐振问题的技术，在世界范围内处于领先水平。

抑制次同步谐振和振荡的阻塞滤波器电路原理图

一般情况下，高Q值BF阶对应的谐振阻抗在1000Ω以上，低Q值BF对应的电阻在20Ω以上，能够起到很好的抑制异步自励磁的效果。

02

提出了简便有效的发电机参数准确测辨方法

通过同时比对同步电机异步自励磁和机组轴系扭振暂态两种试验的现场试验结果与仿真试验结果来修订确定同步电机参数。

通过本方法辨识所得的同步发电机电气参数在计算机网复合共振和异步自励磁问题时均有足够的精确度。

03知识产权及获奖情况

授权核心发明专利3项，涵盖阻塞滤波器的性能、系统设计以及相关的次同步谐振监测等方面。本技术成果获得2023年度中国能建科学技术一等奖和2023年度中电工程科学技术一等奖。

04推广应用情况

本技术成果已在托电五期成功运行多年。托电1-4号机组的BF升级为高性能阻塞滤波器工程已在2024年底投产。

托克托电厂五期工程阻塞滤波器远观图

05经济社会效益及发展前景

本成果消除了串补应用于输送火电的限制，对于新型电力系统中输送大规模新能源引起的SSO问题也有很好的抑制效果，具有广阔的应用前景和推广价值。