三相不平衡高频振荡的相量测量方法

陈 垒，谢小荣，于光远，尹爱辉

（1. 清华大学电机工程与应用电子技术系，北京市 100084；2. 国网山东省电力公司济南供电公司，山东省济南市 250000）

0 引言

近年来，中国电力系统发生了多次高频振荡事件。例如：2017 年鲁西背靠背柔性直流输电工程出现了1 270 Hz 左右的高频振荡现象，导致换流器跳闸［1］；2018 年渝鄂柔性直流输电工程在调试期间分别出现了700 Hz 和1 810 Hz 的振荡［2］。这种高频振荡一旦发生，将会严重危害电力系统安全稳定运行。目前，中国海上风电多采用柔性直流输电系统送出，因此，高频振荡风险不可避免。

为了让系统调度员实时了解振荡的频率和幅值信息，并针对性地采取振荡抑制措施，需要实现高频振荡相量和频率的实时准确测量。基于巨磁阻效应的电流传感器在大量程、宽频带范围内均有良好的性能［3-4］，且相应的测量方法可依托相量测量单元（phasor measurement unit，PMU）实现。这些均为在柔性直流输电系统中准确测量高频振荡相量提供了基础。

通过分析现场数据发现，柔性直流系统中发生的高频振荡一般具有三相不平衡特征。这主要是由于系统在振荡频率处正负序均存在不稳定模式，系统扰动后同时引发正序振荡和负序振荡，造成三相不平衡［5］。

由文献［6］可知，负序振荡分量会对正序相量测量造成干扰，从而导致高频振荡相量测量存在误差。因此，在测量正序相量时，测量方法应具备负序分量干扰的抑制能力。而目前已有的振荡相量测量方法主要关注三相平衡下正序振荡相量的测量问题，少有关注振荡三相不平衡下负序分量干扰的抑制问题。……