SSDC设计软件开发优化方案

2023-06-22 理论教育版权反馈

【摘要】：图7-44 单通道SSDC相位校正环节参数整定与传递函数分析界面根据相位校正前系统的特性，分别设置相应相位校正中心频率和相位校正度数，参数调节方法可参见本章的7.6.2节及7.6.3节的SSDC设计部分。图7-48 多通道SSDC系统特性分析

SSDC参数整定与分析软件主要利用MATLAB的数值计算和数据可视化功能，结合MATLAB控制系统工具箱（Control System Toolbox）设计SSDC，计算和分析单通道以及多通道SSDC不同参数情况下的系统频率特性，进而实现SSDC参数的整定与分析。

7.6.4.1 SSDC的结构设计

SSDC的设计包括单通道阻尼和多通道阻尼两种方案。

1.单通道SSDC结构

单通道SSDC结构如图7-42所示，单通道的SSDC的结构由测量环节H_Measuring（S），次同步频率变换（SFTR）环节H_Sftr（S），带通滤波环节H_Bandpass（S），相位校正环节H_Phaseco（S），及增益调节环节H_Gain（S）组成。SSDC的阻尼调制功能可以通过调制电流参考值实现，也可以通过调制触发延迟角单元实现。

图7-42 单通道SSDC结构示意图

2.多通道SSDC结构

多通道阻尼的方案基于模态分离的思想，对每个振荡模态采用不同的移相、增益处理，具体设计时可以逐一对各个模态设计相应的滤波器、增益和相位校正环节，然后进行叠加即可，可以实现对每个模态的最佳阻尼补偿，如图7-43所示。

图7-43 多通道SSDC结构示意图

7.6.4.2 通道参数整定与分析

1.单通道SSDC参数整定与分析

简要分析单通道SSDC中的相位校正环节，单通道SSDC相位校正环节如图7-44所示。

图7-44 单通道SSDC相位校正环节参数整定与传递函数分析界面

根据相位校正前系统的特性，分别设置相应相位校正中心频率和相位校正度数，参数调节方法可参见本章的7.6.2节及7.6.3节的SSDC设计部分。点击设置按钮将数据读入后台，利用传递函数图形分析可实现单元环节传递函数的伯德图分析、阶跃响应和脉冲响应。

2.多通道SSDC参数整定与分析

多通道SSDC具体设计时可以逐一对各个模态设计相应的滤波器、增益和相位校正环节。以下简要分析模态滤波单元，其他单元参数设置和分析类似。

图7-45 多通道SSDC模态设置及选择界面

多通道SSDC模态滤波设计过程如图7-45所示，利用SSDC设计单元界面设置振荡模态参数，本软件主要考虑图7-19伊敏电厂三期1#、2#机组自然扭振频率的三个振荡模态：12.9162Hz、22.5132Hz和26.0202Hz，点击设置按钮写入后台数据库。在“多通道带通滤波单元设计”环节的下拉框中，选择“模态一滤波单元”，弹出“多通道模态一滤波单元设计与传函分析”界面，如图7-46所示。

图7-46 多通道模态一滤波单元

系统默认情况下将后台模态数据读入当前界面，用户也可根据需要点击修改，确认后点击设置按钮即可得到相应传递函数。“传函图形分析”可实现多通道当前模态单元的伯德图分析、阶跃响应和脉冲响应。

7.6.4.3 SSDC系统特性分析

1.单通道SSDC系统特性分析

图7-47 单通道SSDC系统特性分析界面

考虑到直流系统引起的SSO频率一般集中在10～30Hz之间，不同振荡模式所需的移相角度差别不大，可以使用同样的移相参数和放大系数，因此采用单通道的结构能实现对所有次同步频段振荡频率的阻尼。用户在图7-47所示界面设置待观测频率，频率变化如图所示，“相位校正前系统特性”和“相位校正后系统特性”两个按钮可以输出相位校正前后系统幅频响应、相频响应数据，并将相应图形显示在界面右侧。当相位校正后系统特性不满足要求时，用户可以点击“微调界面”按钮实现微调，理论分析认为相位校正后系统应使SSDC的输入信号与其产生的电磁转矩增量的相位差在[-90°，+90°]范围内，为了留有一定的安全裕度，通常将相位差调整在[-45°，+45°]范围内。

2.多通道SSDC系统特性分析

通过点击如图7-48所示的“通道方案选择”下拉框选择相应模态进行设置，系统默认情况下将当前次同步振荡模态频率读入前台，用户亦可设置其他频率观测点。点击“相位校正前系统特性”和“相位校正后系统特性”两个按钮分别计算相位校正前后系统特性数据，并以图形显示在界面右侧。当相位校正数据不满足要求时，用户可以点击“微调界面”按钮调节。

图7-48 多通道SSDC系统特性分析

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