唐 硕

同济大学电子与信息工程学院 上海 201804

1 研究背景

在大型变电站投入空载主变压器、电抗器时，高压母线电压会降低，相邻机组励磁电压会上升，机组功率会出现波动，呈现衰减振荡波形，经过几次振荡后逐步收敛，恢复到给定功率。在调速系统功率闭环方式下，电磁功率波动会触发调速系统中的汽轮机调节系统动作。上述问题的出现，会对电网安全稳定运行造成一定影响［1-4］。为控制发电机组在额定值以下输出，每逢主变投运都需要降低运行机组输出，同时为防止调速系统不正常动作，需要将调速系统中的汽轮机调节系统退出功频闭环，转手动阀控制方式运行。随着投产机组的增加，上述问题带来的影响越来越明显。除降低电厂经济效益外，退出一次调频功能对整个电网频率稳定也造成严重影响。目前，国内外处于运行的发电机组普遍存在类似的励磁涌流干扰问题，主变投运过程对机组乃至电网产生影响，可见制订相应的防范措施有十分重要的意义［5-8］。

笔者首先对变电站投运空载主变压器（俗称主变空充）导致高压母线电压降低及相邻机组功率波动的原理进行分析，其次通过实时数字仿真仪（RTDS）建模，再现电压降低及功率波动现象，然后在RTDS仿真的基础上，分析多机组及远景规划运行方式下主变投运对励磁涌流、功率波动及电压降低的影响，并提出有效抑制策略。

2 原理分析

2.1 高压母线电压降低

主变空充产生的励磁涌流可以达到主变额定电流的几倍甚至几十倍，励磁涌流的大小与主变剩磁、合闸角及主变磁饱和特性有关［9-11］。……