电力系统振荡的原因及危害Word版
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电力系统低频振荡的产生原因及危害性
电力系统低频振荡的产生原因及危害性(图文)2010-10-23 10:28:14 互联网浏览： 1111 发布评论( 0)介绍电力系统低频振荡的产生原因及危害性、PSS的基本原理、参数、作用及现场试验过程，并对实验结果进行探讨。
关键词：低频振荡励磁调节器电力系统稳定器(PSS)1 前言天津大唐盘山发电有限责任公司是装机容量为2×600MW的新建大型火力发电厂，它同原有天津国华盘山发电有限责任公司的2×500MW俄罗斯汽轮机组构成一个电源点，经三条500KV线路向系统送电，地处京津唐负荷中心，对电网稳定起着重要的支撑作用。
作为京津唐电网最大的发电机组，其发电机励磁系统性能的优劣对华北电网的稳定运行具有举足轻重的影响。
根据国家十五计划实现全国联网的要求，华北电网规定，新建大型发电机组励磁系统应有系统稳定措施并调整好后才能并网运行，为此我厂先后完成了对3#、4#机组的电力系统稳定器(PSS)定值整定和试验工作,实验效果明显。
应国家电力调度中心要求，2003年6月18日，在华北电力调度局方式处的组织下PSS正式投入运行。
2 低频振荡产生原因分析及危害性电力系统低频振荡在国内外均有发生，通常出现在远距离、重负荷输电线路上，或者互联系统的弱联络线上，在采用快速响应高放大倍数励磁系统的条件下更容易出现。
随着电力电子技术的快速发展，快速励磁调节器的时间常数大为减少，这有效地改善了电压调节特性，提高了系统的暂态稳定水平。
但由于自动励磁调节器产生的附加阻尼为负值，抵消了系统本身所固有的正阻尼，使系统的总阻尼减少或成为负值，以至系统在扰动作用后的功率振荡长久不能平息，甚至导致自发的低频振荡，低频振荡的频率一般在0.2-2Hz之间。
(风险管理世界-) 低频振荡会引起联络线过流跳闸或系统与系统或机组与系统之间的失步而解列，严重威胁电力系统的稳定。
解决低频振荡问题成为电网安全稳定运行的重要课题之一。
3 PSS原理及其作用为了既能利用高放大倍数的励磁调节器又能避免其负阻尼效应，人们对传统励磁系统进行了改进。
电力系统低频振荡的原因
电力系统低频振荡的原因引言电力系统是现代社会不可或缺的基础设施，它为我们提供了稳定的电能供应。
然而，有时候电力系统会出现低频振荡问题，给系统的稳定运行带来困扰。
本文将探讨电力系统低频振荡的原因，以及可能导致这些振荡的因素。
低频振荡概述低频振荡是指电力系统中频率较低的周期性波动。
一般情况下，电力系统的标准工作频率为50Hz或60Hz，而低频振荡往往发生在0.1Hz到1Hz范围内。
这种振荡可能导致电网不稳定、设备损坏甚至停电。
常见原因动力系统负载变化动力系统负载变化是引起低频振荡的常见原因之一。
当负载突然增加或减少时，会导致发电机和负载之间的失衡，从而引起低频振荡。
这种失衡可能是由于大型工业设备启动或停止、大规模用电设备切换等原因引起的。
发电机调节不当发电机是电力系统的核心组成部分，它负责将机械能转换为电能。
发电机调节不当可能导致低频振荡。
如果发电机的调节系统响应缓慢或不灵敏，就会导致频率波动，从而引起低频振荡。
线路参数变化电力系统中的线路参数变化也可能导致低频振荡。
线路的阻抗、电感和电容等参数会受到温度、湿度和环境条件等因素的影响而发生变化。
这些变化可能导致系统的谐振现象，从而引起低频振荡。
控制系统故障控制系统是保持电力系统稳定运行的关键组成部分。
控制系统故障可能导致低频振荡。
自动发电机控制器（AVR）故障可能导致发电机输出功率不稳定，从而引起低频振荡。
高压直流输电系统干扰高压直流输电系统在长距离输送大功率时具有优势，但它也可能对交流输电网产生干扰。
由于高压直流输电系统的存在，可能会引起电力系统中的低频振荡。
振荡的影响低频振荡对电力系统的影响是严重的。
它可能导致设备损坏，包括发电机、变压器和开关设备等。
低频振荡可能导致电网不稳定，从而引起停电和能源供应中断。
低频振荡还可能对用户造成经济损失，并对社会生活产生负面影响。
预防和控制为了预防和控制低频振荡问题，需要采取一系列措施。
应确保发电机和负载之间的平衡。
电力系统振荡的原因及危害知识讲解
电力系统振荡的原因及危害电力系统振荡的原因及危害1前言XXXX公司是装机容量为2×600MW的新建大型火力发电厂，它同原有XXXX公司的2×500MW俄罗斯汽轮机组构成一个电源点，经三条500KV 线路向系统送电，地处京津唐负荷中心，对电网稳定起着重要的支撑作用。
作为京津唐电网最大的发电机组，其发电机励磁系统性能的优劣对华北电网的稳定运行具有举足轻重的影响。
根据国家十五计划实现全国联网的要求，华北电网规定，新建大型发电机组励磁系统应有系统稳定措施并调整好后才能并网运行，为此我厂先后完成了对3#、4#机组的电力系统稳定器(PSS)定值整定和试验工作,实验效果明显。
应国家电力调度中心要求，2003年6月18日，在华北电力调度局方式处的组织下PSS正式投入运行。
2低频振荡产生原因分析及危害性电力系统低频振荡在国内外均有发生，通常出现在远距离、重负荷输电线路上，或者互联系统的弱联络线上，在采用快速响应高放大倍数励磁系统的条件下更容易出现。
随着电力电子技术的快速发展，快速励磁调节器的时间常数大为减少，这有效地改善了电压调节特性，提高了系统的暂态稳定水平。
但由于自动励磁调节器产生的附加阻尼为负值，抵消了系统本身所固有的正阻尼，使系统的总阻尼减少或成为负值，以至系统在扰动作用后的功率振荡长久不能平息，甚至导致自发的低频振荡，低频振荡的频率一般在0.2-2Hz之间。
(风险管理世界低频振荡会引起联络线过流跳闸或系统与系统或机组与系统之间的失步而解列，严重威胁电力系统的稳定。
解决低频振荡问题成为电网安全稳定运行的重要课题之一。
3PSS原理及其作用为了既能利用高放大倍数的励磁调节器又能避免其负阻尼效应，人们对传统励磁系统进行了改进。
对一个可能引起负阻尼的励磁调节器，向其中注入某些附加控制信号，使之可以提供正的阻尼，平息振荡，这就是PSS最基本的原理。
PSS作为一种附加励磁控制环节，即在励磁电压调节器中，通过引入附加信号，产生一个正阻尼转矩，去克服励磁调节器引起的负阻尼，控制量可以采用电功率偏差(△P)、机端电压频率偏差(△f)、过剩功率(△Pm)、和发电机轴速度偏差(△w)以及它们的组合等。
电力系统低频振荡的成因重新解析
电力系统低频振荡的成因重新解析电力系统低频振荡是指在电力系统中出现的频率较低且持续一段时间的振荡现象。
这种振荡通常具有较大的振幅，对电力系统的稳定性和可靠性产生负面影响。
在过去的研究中，对电力系统低频振荡的成因进行了一定的解析，但是由于电力系统的复杂性和多变性，对于该问题的理解和解释仍有待进一步深入。
为了重新解析电力系统低频振荡的成因，我们需要从其根本原因出发，即电力系统的动态特性和稳定性。
电力系统由发电机、变压器、输电线路、负载等多个组成部分组成，它们之间通过复杂的电力网相互连接。
系统中存在大量的多相流动和耦合效应，以及动态响应和稳态响应之间的相互作用。
电力系统低频振荡的成因可能与电力系统的固有特性有关。
电力系统中的各个组成部分都具有一定的惯性和阻尼特性，如发电机的转子惯性、变压器的电感和阻尼、输电线路的阻抗等。
这些特性在系统负荷发生变化或发生故障时会引起系统的动态响应，可能导致系统振荡的发生。
电力系统中还存在很多复杂的非线性和时变特性，如各种控制设备、保护装置等，它们的作用也可能对系统的稳定性产生影响。
电力系统低频振荡的成因还与系统运行状态有关。
电力系统是一个大规模的复杂网络，其中包含了多个节点和支路。
系统的运行状态是指各节点和支路的电压、电流、功率等参数的数值。
当系统运行状态接近不稳定边界时，系统的动态响应会增加，可能引发低频振荡。
当发电机负荷过重或输电线路过载时，系统容易产生低频振荡。
还有一些外部因素，如输电线路的突然故障、恶劣天气条件等，也可能对系统的稳定性产生影响。
电力系统低频振荡的成因还与系统的控制方法和运行策略有关。
电力系统通过各种控制设备和调度控制中心来实现对系统的监视和控制。
这些控制方法和运行策略的选择对系统的稳定性和抗扰性产生重要影响。
调度中心对系统的发电机输出功率、变压器的变比、输电线路的有功和无功功率等进行调节时，可能引发系统的低频振荡。
不合理的控制策略和参数设置也可能导致系统的不稳定。
电力系统低频振荡的原因及抑制方法分析
电力系统低频振荡的原因及抑制方法分析电力系统低频振荡的原因及抑制方法分析随着电力系统低频振荡对系统稳定性危害的逐渐显现，对系统低频振荡的分析越来越受到关注，本文分析了系统低频振荡产生的原因，比拟了常见的抑制低频振荡的措施，比照了优缺点，对柔性交流输电系统技术在抑制低频振荡中的应用进行展望。
【关键词】低频振荡抑制措施电力系统电力系统联网开展初期，发电厂同步发电机联系较为紧密，阻尼绕组会产生足够大的阻尼，抑制振荡开展，低频振荡在那时少有产生。
随着电网规模互联的不断扩大，出现了大型电力系统之间的互联，电力系统联系因而变得越来越密切，世界许多地区电网都发现了0.2Hz至2.5Hz范围内的低频振荡，低频振荡问题逐渐受到业内关注。
电力系统低频振荡一旦发生，如果没有及时抑制，将会导致电网不稳定乃至解列，严重威胁电力系统的稳定平安运行，甚至诱发联锁事故，造成严重后果。
1 低频振荡产生的原因1.1 负阻尼导致低频振荡有文献记载了运用阻尼转矩的方法，针对单机无穷大系统分析低频振荡的原因，最主要的原因是系统中产生负阻尼因素，从而抵消系统自有的正阻尼性，导致系统的总阻尼很小甚至为负值。
如果系统阻尼很小，在受到扰动后，系统中功率振荡始终难以平息，就会造成等幅或减幅的低频振荡。
如果系统阻尼为负值，在受到扰动后，低频振荡会不断积累增加，影响系统稳定。
1.2 发电机电磁惯性导致低频振荡电力系统中励磁控制是通过调整励磁电压来改变励磁电流，从而到达调整发电机运行工况的目的。
控制励磁电流就是在调整气隙合成磁场，它使得发电机机端的电压调整为所需值，同时也调整了电磁转矩。
故改变励磁电流大小便可以调整电磁转矩和机端电压。
在励磁自动控制时，因发电机励磁绕组有电感，励磁电流比励磁电压滞后，故会产生一个滞后的控制，滞后的控制在一定因素下会引起系统低频振荡。
1.3 电力系统非线性奇异现象导致低频振荡依据小扰动分析法，系统的特征根中有一个零根或一对虚根时，系统处在稳定边界；系统的特征根都为负实部时，系统处于稳定的；系统特征根中有一对正实部的复数或一个正实数时，系统处于不稳定。
电力系统振荡原因、现象、处理分析
电气保护专业保护动作分析
分析时间
2006 年 7 月 31 日
分析地点
学习室
分析专业
电气检修队继电保护班Fra bibliotek分析种类岗位分析
参加人员
队长、专工、保护班人员
分析题目
电力系统振荡原因、现象、处理分析
分析内容 一、 提出问题：
2006 年 6 月 1 日、2006 年 6 月 25 日和 2006 年 7 月 1 日由于系统内故障而发生三次系 统振荡，我厂均有不同程度的反应，前两次我厂只有冲击现象，特别是 2006 年 7 月 1 日华 北与华中解网造成的系统振荡，我厂振荡现象明显，220KV、500KV 系统和各发电机反应 强烈，均出现振荡现象。 二、 原因分析：
7、 系统振荡时振荡解列装置动作的现象及处理： （1） 现象：“振荡解列装置 I 动作”、“振荡解列装置 II 动作”光字亮。丰万 I、 II 线跳闸，线路潮流回零，跳闸开关 5051、5053、5061、5063 红灯灭，绿 灯闪光。蒙西网与华北网解网，内 蒙西部网频率增大后又 降低，机组转速 升高。故障录波器动作，高周切机 装置动作，安全自动装 置动作。高周切 机第一轮、安全自动装置动作，#6F—B 组出口开关 5041、5042 跳闸，机 组负荷降至 10MW 左右。高周切机第二轮切#4 机组，#6、#4 机组自带厂用 电运行，锅炉投油维持基本燃烧，汽机手动维持转速在 3000rpm 附近。未 被切的机组在一次调频的作用下， 调门自动关回部分，有 功负荷不同程度 下降，可能出现多台炉同时投油助燃，炉前燃油压力降低。 （2） 处理：网控值班员将保护、高周切机、振荡解列装置动作情况、系统电压、 潮流、周波波动、摆动、系统冲击情况及一次设备检查情况汇报值长。如有 故障设备，应进行隔离，并及时汇报；网控人员应立即通知切机单元跳闸原 因，单元电气值班员通知机、炉专业人员；立即调整发电机端电压，暂时维 持厂用电自代，待令将发电机同期并网。如果汽轮机不能维持 3000rpm 运行， 厂用电不能维持自带，视高备变正常，应采用瞬停切换厂用电的方法切换。 配合机炉作好其它准备工作，待系统振荡平息后，待令将发电机并入电网； 由于蒙西网与华北网解列，我厂负责蒙西网调频任务，指令#2 机组为调频 机组，其他各机按值长令调整负荷。频率允许范围 50±0.5HZ，机组转速变 化范围 2970---3030rpm，当蒙西网与华北主网并列时，频率允许范围 50± 0.2HZ。当蒙西网与华北主网电压、频率偏差较大时，要及时汇报调度予以 调整，直到符合条件再进行同期并列。按调度令逐步进行，具备联网条件应 采用自动准同期装置进行并网。
分析时间
2006 年 7 月 31 日
分析地点
学习室
分析专业
电气检修队继电保护班Fra bibliotek分析种类岗位分析
参加人员
队长、专工、保护班人员
分析题目
电力系统振荡原因、现象、处理分析
分析内容 一、 提出问题：
2006 年 6 月 1 日、2006 年 6 月 25 日和 2006 年 7 月 1 日由于系统内故障而发生三次系 统振荡，我厂均有不同程度的反应，前两次我厂只有冲击现象，特别是 2006 年 7 月 1 日华 北与华中解网造成的系统振荡，我厂振荡现象明显，220KV、500KV 系统和各发电机反应 强烈，均出现振荡现象。 二、 原因分析：
7、 系统振荡时振荡解列装置动作的现象及处理： （1） 现象：“振荡解列装置 I 动作”、“振荡解列装置 II 动作”光字亮。丰万 I、 II 线跳闸，线路潮流回零，跳闸开关 5051、5053、5061、5063 红灯灭，绿 灯闪光。蒙西网与华北网解网，内 蒙西部网频率增大后又 降低，机组转速 升高。故障录波器动作，高周切机 装置动作，安全自动装 置动作。高周切 机第一轮、安全自动装置动作，#6F—B 组出口开关 5041、5042 跳闸，机 组负荷降至 10MW 左右。高周切机第二轮切#4 机组，#6、#4 机组自带厂用 电运行，锅炉投油维持基本燃烧，汽机手动维持转速在 3000rpm 附近。未 被切的机组在一次调频的作用下， 调门自动关回部分，有 功负荷不同程度 下降，可能出现多台炉同时投油助燃，炉前燃油压力降低。 （2） 处理：网控值班员将保护、高周切机、振荡解列装置动作情况、系统电压、 潮流、周波波动、摆动、系统冲击情况及一次设备检查情况汇报值长。如有 故障设备，应进行隔离，并及时汇报；网控人员应立即通知切机单元跳闸原 因，单元电气值班员通知机、炉专业人员；立即调整发电机端电压，暂时维 持厂用电自代，待令将发电机同期并网。如果汽轮机不能维持 3000rpm 运行， 厂用电不能维持自带，视高备变正常，应采用瞬停切换厂用电的方法切换。 配合机炉作好其它准备工作，待系统振荡平息后，待令将发电机并入电网； 由于蒙西网与华北网解列，我厂负责蒙西网调频任务，指令#2 机组为调频 机组，其他各机按值长令调整负荷。频率允许范围 50±0.5HZ，机组转速变 化范围 2970---3030rpm，当蒙西网与华北主网并列时，频率允许范围 50± 0.2HZ。当蒙西网与华北主网电压、频率偏差较大时，要及时汇报调度予以 调整，直到符合条件再进行同期并列。按调度令逐步进行，具备联网条件应 采用自动准同期装置进行并网。
电力系统中低频振荡的稳定性分析
电力系统中低频振荡的稳定性分析引言电力系统是现代社会不可或缺的基础设施之一，它的稳定性对于保障供电的可靠性至关重要。
然而，电力系统中常常会出现一些稳定性问题，其中低频振荡是一个常见的现象。
本文将就电力系统中低频振荡的稳定性进行深入的分析。
一、低频振荡的概念在电力系统中，低频振荡指的是频率较低的振荡现象。
通常，频率低于2Hz的振荡被认为是低频振荡。
低频振荡会对电力系统的稳定性产生一定的影响，因此需要进行分析和控制。
二、低频振荡的原因低频振荡通常是由于电力系统中的系统参数失稳或失控所导致的。
下面列举了几个常见的低频振荡原因。
1. 功率系统失稳：当电力系统中的负载功率发生突变时，系统可能会出现低频振荡。
这是因为负载功率的突变会导致系统频率和功角的变化，从而引起系统的不稳定性。
2. 电力系统设备故障：电力系统中的设备故障也可能引发低频振荡。
例如，变压器的短路故障、发电机的失速等都可能导致低频振荡的发生。
3. 控制系统失效：电力系统中的控制系统对于稳定性起着至关重要的作用。
当控制系统失效时，可能会引发低频振荡。
例如，自动电压调节器（AVR）失效、励磁系统故障等都可能导致低频振荡的出现。
三、低频振荡的影响低频振荡对电力系统的影响主要表现在以下几个方面。
1. 频率稳定性影响：低频振荡会导致电力系统中的频率波动，从而影响到电力负荷的正常运行。
如果频率波动过大，可能会导致负载设备的故障甚至损坏。
2. 功率稳定性影响：低频振荡也会引起电力系统中的功率波动，导致电力传输的不稳定性。
这会降低电力系统的传输效率，并可能引发更大范围的电力系统失稳。
3. 控制系统失效：低频振荡如果长时间持续，可能会导致电力系统中的控制系统失效。
这将进一步加剧低频振荡和整个系统的不稳定性。
四、低频振荡的稳定性分析方法为了保证电力系统的稳定性，我们需要对低频振荡进行稳定性分析。
下面介绍几种常用的稳定性分析方法。
1. 功率-角稳定性分析：这种方法通过分析电力系统中发电机的功率-角特性曲线，来判断系统是否存在低频振荡的风险。
防止发电机振荡和失步的措施模本
你若盛开，蝴蝶自来。
防止发电机振荡和失步的措施1.发电机振荡和失步的原因1.1 220KV、500KV系统发生短路故障。
1.2 发电机励磁系统故障引起发电机失磁，使发电机电势剧降。
1.3 发电机电势过低或功率因数过高。
1.4 220KV、500KV系统电压过低。
2.发电机发生振荡和失步的现象2.1 发电机三相定子电流表指示超出正常值且往复剧烈摆动。
2.2 发电机定子电压表指示低于正常值且往复剧烈摆动。
2.3 自动励磁调节A、B柜ABB励磁调节柜输出电压、电流表指示在正常附近摆动。
2.4 发电机有节奏的鸣声，并与表计摆动节奏合拍。
2.5任一台发电机失步引起的振荡和系统性振荡是有区别的。
任一台发电机失步引起的振荡时，一般来说，失步发电机的表计幌动幅度要比其他发电机激烈，有功负荷表的幌动幅度可能为满刻度，其他发电机则在正常负荷值附近摆动。
而且失步发电机有功负荷表计指针的摆动方向与其他正常机组相反；系统性振荡时，所有发电机表计的幌动是同步的2 .6当发电机发生失步或振荡时，运行人员一定要沉着冷静。
应迅速判断是否由于在执行重大操作过程中发生了误操作。
若是，应立即停止操作隔离故障点。
若是由于某一台发电机发生失磁引起，应立即增加无故障机组的励磁，使系统恢复稳定。
3.发电机发生振荡和失步应采取的措施3.1 立即增加发电机的励磁电流，以提高发电机电势，增加功率极限。
另外，由于励磁电流的增加使定子、转子磁极间的拉力增加，削弱了转子的惯性，发电机达到平衡点时容易拉入同步。
这时如果发电机强励动作，30秒时间内不准人为调节励磁电流、电压。
3.2 如果由于发电机的功率因数高引起的，则应降低有功功率，同时增加励磁电流。
这样既可降低转子惯性，也可提高了功率极限而增第1页/共2页千里之行，始于足下。
加了稳定能力。
3.3 如果发电机失步引起的振荡经采取上述措施经一定时间仍未进入同步状态时，可汇报总工同意，立即将发电机与系统解列。
3.4 正常运行中，发电机不允许手动励磁状态运行，应在自动励磁双柜“均流”状态下运行，以防失步引起振荡。
电力系统振荡原理
电力系统振荡原理电力系统振荡原理是指电力系统中的电压、电流或功率出现周期性的震荡现象。
振荡是由于系统中的能量在不同的元件间以一定的频率和幅值进行交换引起的。
电力系统振荡的主要原因可以归结为以下几个方面：1. 电源失稳：电力系统中的电源不稳定会引起系统振荡。
这可能是由于电压波动、频率偏移或相位不稳定造成的。
当电源失去稳定性时，系统中的元件会受到电压、电流或功率的交换影响。
2. 负载变化：电力系统中负载的突变或变化也会引起振荡现象。
当负载突然增加或减少时，电流和功率的变化会导致系统的震荡。
3. 阻抗不匹配：电力系统中的阻抗不匹配也是引起振荡的原因之一。
当系统中的阻抗不匹配时，电流和功率会在不同的元件间交换，从而引起振荡。
4. 回馈机制：在电力系统中，存在一些可能会导致振荡的回馈机制。
例如，当系统中的元件反馈信号相位和振幅不同于输入信号时，可能会产生振荡现象。
为了抑制电力系统的振荡，需要采取一些措施：1. 调整电源稳定性：应确保电力系统的电源稳定和可靠。
可以采取稳压、降频或相位校正等方法，以减少电源对系统振荡的影响。
2. 负载平衡：应合理规划和管理负载，避免负载突变或过大的变化。
可以通过负载调整、负载均衡等方法来控制负载的变化。
3. 匹配阻抗：需要确保系统中的元件阻抗匹配，以减少由于阻抗不匹配引起的振荡。
4. 引入稳定回馈：可以通过引入稳定的反馈机制来抑制系统的振荡。
例如，采用PID控制器、频率补偿器等来实现稳定的回馈控制。
综上所述，电力系统振荡是由于电源失稳、负载变化、阻抗不匹配和回馈机制等因素引起的。
为了抑制振荡，需要调整电源稳定性、平衡负载、匹配阻抗和引入合适的稳定回馈机制。
这些措施可以提高电力系统的稳定性和可靠性。
电力系统中的谐振现象分析与抑制
电力系统中的谐振现象分析与抑制一、引言电力系统是现代社会中不可或缺的基础设施，它为各种用电设备提供稳定可靠的电能。
然而，在电力系统中常常会出现谐振现象，给系统运行带来了很多不利影响。
因此，对电力系统中的谐振现象进行分析与抑制具有重要的理论和实际意义。
二、谐振现象的产生机理谐振是指在外界作用力作用下，系统或器件在某一特定频率下出现的共振现象。
在电力系统中，谐振现象主要产生于电力设备与电力网络之间的相互作用过程中。
当电力设备的特定谐振频率与电力网络的特征频率相匹配时，谐振现象就会发生。
三、谐振现象的危害1. 降低系统的稳定性：谐振现象会导致电力系统的电压、电流的不稳定性，进而影响电力设备的正常工作。
2. 增大系统的损耗：谐振现象会引起电流的过大、频率的变化等问题，从而导致系统中的设备过载、电能损耗增加。
3. 破坏设备的安全性：谐振现象会引起设备内部的过电压现象，可能导致设备的烧毁、损坏。
四、谐振现象的分析方法1. 频率扫描方法：利用频率扫描仪和示波器等仪器，对电力系统的频率响应进行测试和分析，以确定谐振频率。
2. 波形分析方法：通过捕捉系统电压、电流的波形信息，进行波形分析，从中找出谐振的特征。
3. 参数计算方法：根据系统中的电感、电容等参数，利用计算公式计算出谐振频率和谐振峰值等。
五、谐振现象的抑制措施1. 调整电力设备参数：通过改变电力设备的电感、电容等参数，使其与电力网络的频率特性不再匹配，从而抑制谐振现象。
2. 增加阻尼：通过增加电力系统中的阻尼元件，如电阻、补偿电容等，来消耗能量，减小谐振幅值，达到抑制谐振现象的效果。
3. 采用滤波器：在电力系统中加入适当的滤波器，可以滤除谐振频率的分量，减小谐振现象的影响。
4. 加强系统的模型分析：通过建立合理的系统模型，利用计算机仿真软件进行仿真分析，可以预测和优化系统中的谐振现象。
六、实例分析以一个变电站为例，对其电力系统中的谐振现象进行分析。
首先采用频率扫描方法，测试得到系统的频率响应曲线。
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电力系统振荡的原因及危害1 前言XXXX公司是装机容量为2×600MW的新建大型火力发电厂，它同原有XXXX公司的2×500MW俄罗斯汽轮机组构成一个电源点，经三条500KV线路向系统送电，地处京津唐负荷中心，对电网稳定起着重要的支撑作用。
作为京津唐电网最大的发电机组，其发电机励磁系统性能的优劣对华北电网的稳定运行具有举足轻重的影响。
根据国家十五计划实现全国联网的要求，华北电网规定，新建大型发电机组励磁系统应有系统稳定措施并调整好后才能并网运行，为此我厂先后完成了对3#、4#机组的电力系统稳定器(PSS)定值整定和试验工作,实验效果明显。
应国家电力调度中心要求，2003年6月18日，在华北电力调度局方式处的组织下PSS正式投入运行。
2 低频振荡产生原因分析及危害性电力系统低频振荡在国内外均有发生，通常出现在远距离、重负荷输电线路上，或者互联系统的弱联络线上，在采用快速响应高放大倍数励磁系统的条件下更容易出现。
随着电力电子技术的快速发展，快速励磁调节器的时间常数大为减少，这有效地改善了电压调节特性，提高了系统的暂态稳定水平。
但由于自动励磁调节器产生的附加阻尼为负值，抵消了系统本身所固有的正阻尼，使系统的总阻尼减少或成为负值，以至系统在扰动作用后的功率振荡长久不能平息，甚至导致自发的低频振荡，低频振荡的频率一般在0.2-2Hz之间。
(风险管理世界低频振荡会引起联络线过流跳闸或系统与系统或机组与系统之间的失步而解列，严重威胁电力系统的稳定。
解决低频振荡问题成为电网安全稳定运行的重要课题之一。
3 PSS原理及其作用为了既能利用高放大倍数的励磁调节器又能避免其负阻尼效应，人们对传统励磁系统进行了改进。
对一个可能引起负阻尼的励磁调节器，向其中注入某些附加控制信号，使之可以提供正的阻尼，平息振荡，这就是PSS最基本的原理。
PSS作为一种附加励磁控制环节，即在励磁电压调节器中，通过引入附加信号，产生一个正阻尼转矩，去克服励磁调节器引起的负阻尼，控制量可以采用电功率偏差(△P)、机端电压频率偏差(△f)、过剩功率(△Pm)、和发电机轴速度偏差(△w)以及它们的组合等。
它不仅可以补偿励磁调节器的负阻尼，而且可以增加正阻尼，使发电机有效提高遏制系统低频振荡能力。
尽管PSS已是成熟的普遍技术，但它仍是消除互联电网负阻尼低频振荡最经济有效的方法。
当系统规模较小、互联程度较低时，系统振荡不明显，PSS整定不为人们所关注。
但在当今大电网互联迅速发展的情况下，PSS的作用已经引起人们的高度重视。
1994年我国南方联营电网发生的系统振荡事故是典型的一例，事后分析表明，若在此系统的主力机组上加装PSS，可以有效地阻尼振荡，防止有严重后果的动态稳定破坏事故的发生。
4 PSS的构成和传递函数早期的PSS由分立元件构成，在微机式励磁调节器中PSS由软件构成，我厂3#、4#机组均是哈尔滨电机厂生产的三机无刷励磁发电机组,型号为QFSN-600-2YH，励磁调节器采用英国ROLLS-ROYCE(简称R-R)公司的数字式励磁调节器， PSS完全由软件构成，其PSS 输入信号采用发电机电功率即△P，其结构如图1：图1 电力系统稳定器(PSS)方框图ROLLS-ROYCE公司的电力系统稳定器(PSS)输入信号为发电机的负电功率信号，由此生成一个相位补偿及增益控制的调节信号以对有功功率振荡产生阻尼作用。
现场运行参数为：PSS自动投入值：0.3PU 功率，返回值0.14PU 功率，Kp=2、Te=10 、T1=2、T2=0.35、T3=4、T4=0.2、T5=0.05、T6=0.08、T7=0.05，PSS输出限幅：±5%5 PSS实验过程5.1 励磁系统在线无补偿频率特性的测量励磁控制系统无补偿频率特性即励磁系统滞后特性。
因励磁控制系统滞后特性的存在，加到励磁调节器的附加信号经滞后才能产生附加力矩。
测量励磁控制系统滞后特性应测量附加力矩对PSS迭加点的滞后角度。
因为在发电机高功率因数运行时，机端电压对PSS 迭加点的滞后角度近似等于附加力矩对PSS迭加点的滞后角度。
实验时，发电机并网运行,记录有功、无功、机端电压值，PSS不投入，用频谱仪将噪音信号加入到调节器的相加点上，测量励磁系统的相频特性。
测得的励磁系统在线无补偿相频特性见表1。
表1 励磁系统相频特性由表1可见，在线无补偿频率特性基本正常,相位滞后比一般的交流励磁机励磁系统稍大些。
(励磁机励磁系统约为-40°---150°)5.2 励磁系统在线有补偿频率特性的测量有补偿频率特性由无补偿频率特性与PSS单元相频特性相加得到，用来反映PSS 相位补偿后的附加力矩相位。
DL/T650-1998<<大行汽轮发电机自并励静止励磁系统技术条件>>提出有补偿频率特性在该电力系统低频振荡区内满足-80°至-135°要求，此角度以机械功率方向为零度。
一般试验采用的方法为：(1)断开PSS输入端，在PSS输入端加噪声信号，测量机端电压相对PSS输入信号的相角。
(2)PSS环节的相角加上励磁控制系统滞后相角。
在现场试验中，PSS参数的预选择，可以用以上方法进行，此试验的目的是找出一组较好的PSS参数，并尽量使整个低频振荡频率范围内都得到较好的相位补偿。
由于R-R公司的励磁调节器中未设置PSS输入端，也未有相应的软件，此试验在现场无法进行。
因此，由中国电科院技术人员根据厂家提供的PSS的传递函数框图，预设置一组PSS参数，用MATLAB自编程序进行仿真计算。
PSS参数：Kp=2 Te=10 T1=2 T2=0.35 T3=4 T4=0.2 T5=0.05 T6=0.08 T7=0.05，计算所得PSS得相频特性见图2、Kp=2.0时幅频特性曲线见图3将计算所得的各低频振荡频率下PSS相位角Φp与现场测得的在线无补偿频率特性上同频率下励磁系统滞后角Φe相加，得到在线有补偿频率特性计算值。
计算所得的在线有补偿频率特性见下表2。
从表2可见，在低频震荡频率0.2Hz-1.7 Hz范围内都基本满足滞后-80°---(-135°)的要求，此组PSS参数是比较合适的。
图2 PSS系统相频特性曲线图3 Kp=2.0时幅频特性曲线表2 在线有补偿频率特性计算值其中：Φ=Φe + Φp5.3 阶越响应(以4#机组为例)试验条件：发电机并网运行，P=589.6MW Q=77.4Mvar Vt=19.44KV先进行PSS不投入时2%电压阶越响应试验。
通过调节励磁调节器的输出，在发电机机端产生±2%的阶越，录取发电机机端有功功率、机端电压、无功功率、励磁电压波形(见图4)。
由图4可见，在PSS未投入运行的条件下，做机端电压±2%阶越响应试验，在上阶越时有功功率产生三摆振荡，振荡频率为1.5Hz。
在下阶越时有功功率产生三摆振荡，振荡频率为1.5Hz。
通过自动励磁调节器(AVR)控制屏幕调整PSS增益Kp=0.5，投入PSS，重做±2%阶越试验。
通过调节励磁调节器的输出，在发电机机端产生±2%的阶越，录取发电机机端有功功率、机端电压、无功功率、励磁电压波形(见图5)。
图4 无PSS时的2%电压阶越响应图5 有PSS(Kp=0.5)时的2%电压阶越响应录波图由录波图5可见，PSS起到了抑制功率振荡的作用，无论是上阶越还是下阶越时，只产生一摆振荡，振荡频率为1.5Hz。
图6 有PSS(Kp=1.0)时的2%电压阶越响应录波图相同工况下，通过AVR控制屏幕调整Kp分别为1和2、3继续做±2%阶越试验，录取发电机机端有功功率、机端电压、无功功率、励磁电压波形(见图6、7、8)，比较PSS 的增益不同时阻尼功率振荡的能力。
以找出较合理的PSS增益值。
图7 有PSS(Kp=2.0)时的2%电压阶越响应录波图由录波图可见，PSS阻尼功率振荡能力随Kp的增大而逐步增强，无论是上阶跃还是下阶跃时，只产生一摆振荡，振荡频率为1.5Hz。
5.4 PSS增益整定通过以上Kp取不同值时的阶越响应结果可知，PSS阻尼功率振荡能力随Kp的增大而逐步增强，但是增益过大同样会产生不稳定危害，根据图3( Kp=2.0时的幅频特性计算曲线)，PSS在0.5Hz-2Hz时的交流放大倍数约为0.3-0.5，已经足够大。
由图5至图8录波图结果，认为取Kp=2比较合适。
5.5 PSS反调试验对于采用发电机电功率信号的PSS，主要的副作用是无功反调，当通过减小原动机的输入功率来减少发电机的出力时，若调整速度较快，发电机的无功输出会突然大幅度增加，几秒后又恢复到原来无功水平。
如果增加了有功，则无功会会瞬间大幅度减少，几秒钟后恢复到原来水平。
无功反调现象严重时将对系统运行带来不利影响。
试验时，PSS投入运行，按正常运行增减负荷速度改变有功功率，观察调节器输出电压和电流，不出现随有功功率变化而大幅度摆动现象。
图8 有PSS(Kp=3.0)时的2%电压阶越响应录波图6 实验结论虽然本次实验出于安全性考虑未作大干扰的系统试验，只做了小干扰的机组实验，但是通过实验结果和录波图可看出PSS在增加系统阻尼，抑制发电机有功率振荡、提高系统稳定性方面有明显的效果。
同时由于我厂是三机无刷旋转励磁方式，虽然励磁调节器性能优越，反应速度很快，但是根据三机励磁方式本身特有的局限性，我们相信在自并励等其它快速励磁系统上，PSS的效果会更好。
（注：可编辑下载，若有不当之处，请指正，谢谢!）。