浅谈电力系统低频振荡的产生机理分析方法及抑制措施
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电力系统低频振荡的源头识别及抑制一、概述电力系统低频振荡是电力系统中一个常见的问题,会严重影响电力系统的稳定运行。
在电力系统中,低频振荡大多数都是由电力系统的调节系统和功率系统之间的相互作用引起的。
因此,准确地识别低频振荡的源头是电力系统治理的重要一环。
这篇文章将介绍电力系统低频振荡的源头识别及抑制方法。
二、电力系统低频振荡的概述电力系统低频振荡指的是电力系统中的频率在0.1Hz到1Hz范围内的振荡。
低频振荡会使电力系统中的负载和发电机之间的功率流动不稳定,最终导致电力系统失稳。
通常电力系统低频振荡会在发电机、输电线路、变电站和用户负载之间发生。
三、电力系统低频振荡的源头首先,电力系统中的低频振荡可能由多个因素引起,例如负载变化、容量调整、运营策略等。
然而,电力系统的调节系统和功率系统之间的相互作用是低频振荡的主要源头。
调节系统和功率系统之间的相互作用是指在电力系统中,调节系统监测电力系统中的电压和频率,并通过控制功率系统来保持稳定。
然而,当电力系统中的功率系统的行为与预期不符,调节系统就会试图纠正这种情况,这使得系统变得不稳定,从而导致低频振荡。
四、电力系统低频振荡的识别方法四.a 记录数据为了识别低频振荡,可以使用功率系统工具来记录数据。
其中一种工具是称为振荡解析程序的计算机程序。
这种程序可以发现低频振荡,并记录下电力系统中不同点之间的相对相位。
四.b 使用频率扫描另一种识别低频振荡的方法是使用频率扫描技术。
该技术使用一些工具将扫描信号输送到电力系统中的几个位置,以确定振荡频率和幅度。
使用该方法可以确定出低频振荡的源头。
五、电力系统低频振荡的抑制方法五.a 激励控制一种常见的低频振荡抑制方法是使用激励控制。
激励控制是指在调节系统中添加人工信号,以抑制低频振荡。
这种方法可以调节因子并纠正电力系统中可能导致低频振荡的行为。
五.b 阻尼控制另一种常见的低频振荡抑制方法是使用阻尼控制。
阻尼控制是指在电力系统中的调节器中添加阻尼控制器,在调节器中添加人工阻尼,以抑制振荡。
电力系统的低频振荡问题分析及处理措施发布时间:2022-06-01T07:50:30.742Z 来源:《新型城镇化》2022年10期作者:谢福梅[导读] 现代社会的发展决定了电力资源成为国家经济的重要命脉之一,电力系统是否能够安全稳定运行将直接关乎人民社会生活的健康与可持续发展,因此保证电网正常可靠运行具有重大意义。
然而,大规模跨区互联电网的形成必然将给电网运行方式和结构参数带来巨大变化。
其中,长距离、重负荷输电通道的出现无疑将对电力系统低频振荡问题带来严重影响,加之如今发电机更多地采用高放大倍数和快速励磁控制系统,低频振荡问题将会更加恶化以致严重威胁电网的安全稳定运行。
为此,重点研究电网大规模跨区互联阶段下出现的低频振荡现象迫切并且极具现实意义。
谢福梅国网四川阿坝州电力有限责任公司四川阿坝州 623200摘要:现代社会的发展决定了电力资源成为国家经济的重要命脉之一,电力系统是否能够安全稳定运行将直接关乎人民社会生活的健康与可持续发展,因此保证电网正常可靠运行具有重大意义。
然而,大规模跨区互联电网的形成必然将给电网运行方式和结构参数带来巨大变化。
其中,长距离、重负荷输电通道的出现无疑将对电力系统低频振荡问题带来严重影响,加之如今发电机更多地采用高放大倍数和快速励磁控制系统,低频振荡问题将会更加恶化以致严重威胁电网的安全稳定运行。
为此,重点研究电网大规模跨区互联阶段下出现的低频振荡现象迫切并且极具现实意义。
关键词:电力系统;低频振荡问题;处理措施目前低频振荡危害已经成为影响电力系统安全稳定运行的首要因素,对日益普遍的电力联网状况提出了更加严峻的挑战。
为了更好地推进西电东送、南北互供、全国联网的电力发展战略,强化对电力系统低频振荡的控制方法的分析,是促进国家电力事业稳定健康发展的关键途径。
1 电网振荡的分类1.1按照相关机组分类(1)地区振荡模式:地区振荡模式为少数机组之间或少数机组对整个电网之间的振荡模式。
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。
电力系统低频振荡原理及抑制措施作者:王坤来源:《电子技术与软件工程》2017年第22期文章从能量守恒的角度探讨了电力系统低频振荡的原理,并根据得出的结论给出了抑制电力系统低频振荡的方案,并对本方案的一些具体细节进行探讨。
【关键词】低频振荡能量守恒定律附加电磁转矩电力系统运行机组间有时会出现低频振荡问题,影响系统的正常运行。
目前普遍采用的抑制低频振荡的方案是PSS,文献[1]对单机无穷大电网的发电机稳定性及PSS进行了分析。
1 低频振荡原理单台机组发生低频振荡时,由于发电机内部各种量耦合严重,很难给出限定条件并作出合理的假设,因此可把发电机作为一个整体采用能量守恒定律处理,并假设转子为刚体。
通常容易忽略调速的作用,认为机械转矩不变,实际上在转子摆动期间,转子转速增加,蒸汽或水流与转子导叶的相对速度减小,则导致机械转矩减小,转子转速减小时同理。
由公式可得:假设输入机械能恒定比机械转矩恒定更为合理。
发电机稳定运行状态情况下,可用公式(1)表示。
(1)此时发电机蕴含能量为转子动能和磁场能,可认为恒定,用公式(2)表示。
(2)在发生低频振荡情况下,Pe波动,假设Pm=C恒定。
根据能量守恒,忽略杂散损耗,发电机能量变动值为输入输出功率差值,即公式(3)。
(3)又有公式(4)。
(4)可得,在△t时间内,可用公式(5)表示。
(5)在低频震荡中,可认为磁场能与输出有功同向变化,可知有功功率低频振荡必然导致发电机大轴的低频摆动,且发电机转子的低频摆动与有功功率的低频振荡存在明确的反向关系。
根据上面的分析可得知电力系统低频振荡的本质是发电机转子动能与有功功率互补低频振荡。
发电机转子在匀速转动的同时叠加有低频的摆动,在电气量上表现为发电机输出功率的低频振荡,转子摆动的幅值越大,则低频振荡的幅值越大。
此外,还与磁场强度以及功角有关。
低频振荡的诱发因素较多,任何一种扰动,如果引起了转子转矩不平衡,都会造成转子的摆动,继而可能引发电力系统低频振荡。
电力系统低频振荡机理分析及控制措施研究摘要:大区电网互联是电力系统发展的趋势,但是带来了低频振荡等问题。
本文通过理论及仿真分析手段,阐述了电力系统低频振荡产生的负阻尼机理,并提出了一种利用静止同步补偿器(STATCOM)抑制系统低频功率振荡的方法,仿真结果表明该方法能有效抑制系统低频振荡。
关键词:低频振荡,负阻尼,静止同步补偿器Abstract:The interconnection of large area power grid is the trend of the development of power system, but it brings new problems, such as low frequency oscillation. Through theoretical analysis and simulation analysis, this paper expounds the negative damping mechanism of power system low frequency oscillation, and proposes a method to suppress low-frequency power oscillation by using static synchronous compensator. The simulation results show that this method can effectively suppress the low frequency oscillation of the system.Key words:low frequency oscillation, negative damping mechanism, STATCOM0 引言随着我国电力系统规模的不断扩大,尤其是远距离、大容量、特高压输电的发展,电力系统的全国联网是我国电力工业发展的必然趋势和客观要求。
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电力系统低频振荡的机理分析及控制方法作者:杨虓来源:《电子技术与软件工程》2017年第04期摘要现阶段电网互联程度越来越高,低频振荡成为影响电力系统稳定性的重要因素,必须采取有效抑制措施。
文中介绍低频振荡产生的机理,分析了低频振荡的影响因素,针对不同的振荡模式,提出了相应的抑制措施。
【关键词】电力系统低频振荡机理影响因素控制方法随着我国国民经济的快速发展,电力系统规模日益增大,电网互联程度越来越高,提高了发电、输电的经济性,同时也引发了电力系统稳定性下降,出现低频振荡的情况越来越多,低频振荡能够引发重大停电事故,必须引起重视。
因此,厘清电力系统低频振荡产生的机理和影响因素,同时针对不同的低频振荡模式,制定相应的抑制策略具有重要的意义。
1 电力系统低频振荡机理电力系统在正常运行时功率稳定,不会产生低频振荡,当系统出现扰动时,其频率会出现小范围的波动,这种波动称为低频振荡。
低频振荡根据作用范围和频率大小差别可以分为局部振荡和区域振荡。
其中,局部振荡一般发生在一定范围内一台电机或几台电机之间,振荡频率相对较高,通常在0.7~2.5之间。
区域振荡指的是不同区域机组间发生振荡,范围较大频率相对较低,在0.1~0.7之间。
了解低频振荡的分类,可以更方便的引起低频振荡的原因,为了更好抑制低频振荡,还需要了解其产生的机理,低频振荡机理有以下几种。
1.1 负阻尼机理由于励磁系统追求快速性、电网负荷加重及系统的连通性,使得系统阻尼下降,电力系统对一定频率的振荡表现出负阻尼特性,导致振荡短时间无法消除,该机理易理解,通常用来解释线性模型结合较好的系统的振荡,不适用于大扰动导致的振荡。
1.2 共振机理当电力系统原动机功率遭受的周期性振荡与系统固有的低频振荡接近或者相等时,容易诱发共振,这种共振具有起振快、消失快、振荡频率与扰动频率一致的特点,影响共振的因素有阻尼转机系数、同步力矩系数、扰动幅度等。
1.3 发电机电磁惯性导致的低频振荡电感性的励磁绕组在励磁电压的作用下能够产生一个相位滞后的励磁电流强迫分量,在该分量的控制下会导致低频振荡的发生。