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大容量、远距离输电是我国电力工业发展的客观需求,串联补偿技术是提高远距离输电系统传输容量、改善系统稳定性的一种非常有效的方法。然而,当串联补偿输电网络形成的电气谐振回路的固有频率与汽轮发电机组轴系扭振固有频率互补时(其和等于同步频率),有可能会引发次同步谐振(SSR)问题,对发电机组轴系造成严重损坏。在众多预防与抑制SSR的措施中,附加阻尼控制器已经被认为是最为简单、经济、有效的方法之一。本文将SEDC的原理与应用作为研究重点,其主要内容包括以下几个方面:(1)提出一种基于模态分离控制的SEDC通用模型,并提出一种构造最佳反馈信号的新颖方法。对模态滤波器环节进行设计,并通过一个前置处理环节构造最佳反馈信号,以降低对模态滤波的要求。同时提出一种SEDC推荐模型,使每个模态控制回路的移相补偿和比例放大两个环节相互独立而互不影响,并推导出该推荐模型各个模态补偿相位和时间常数的对应关系。(2)提出一种适应多种运行方式的SEDC参数优化设计方法。构造以实际系统为背景的研究系统,研究SEDC各模态最佳补偿相位和比例放大系数的优化整定方法。在此基础上,提出采用改进粒子群算法对SEDC控制器参数进行高效的参数优化,通过粒子群的学习机制和引入的变异,快速准确的搜索到最佳控制器参数。通过特征值分析和时域仿真进行评估,验证了上述SEDC参数设计方法对抑制SSR的有效性及其鲁棒性。(3)建立励磁系统功率单元的时域仿真模型和频域模型,在此基础上分析SEDC对功率单元控制模式的要求。对功率单元的特性进行分析,并在PSCAD/EMTDC中实现与同步发电机模型及励磁调节器模型的接口,通过频率特性分析和时域仿真,量化分析励磁系统整流电路触发控制模式、触发控制信号扫描周期等因素对SEDC性能的影响。(4)提出一种动态限幅策略以避免SEDC和常规励磁控制功能相互影响,在励磁系统中建立考虑低励限制、过励限制、伏赫限制等限制模块的详细仿真模型,并通过电磁暂态仿真对投入SEDC后对励磁系统常规控制功能的影响进行量化分析。(5)对SEDC装置进行全数字RTDS仿真测试,通过对仿真结果进行分析,验证SEDC有效性和理论研究结果,并提出半实物RTDS仿真测试方案,为后期SEDC样机试验打好了基础。