6-小扰动稳定与低频振荡
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电力系统小干扰稳定性研究方法综述张松兰【摘要】随着各种新能源接入电力系统,电网规模不断扩大形成开放互联电网,各种小干扰作用到电力系统会影响电力系统的稳定性。
介绍了电力系统数学模型表述形式及稳定性判据,阐述了小干扰电力系统稳定性分析方法和稳定域的分析方法,最后对该领域的发展趋势进行了展望。
%With various new energies linked into the power system,the power grid is expanded continuously to form the open Internet grid,so small disturbance can affect the stability of power system.The paper makes an introduction to mathematical model form of power system and mechanism of small signal stabili-ty,elaborates the analytical methods of stability and stability domain,and forecasts the development tend-ency of the field finally.【期刊名称】《西安航空技术高等专科学校学报》【年(卷),期】2017(035)001【总页数】5页(P53-57)【关键词】电力系统;稳定性;小扰动;综述【作者】张松兰【作者单位】芜湖职业技术学院电气工程学院,安徽芜湖 241006【正文语种】中文【中图分类】TM712电力系统在实际运行中会受到各种不确定性因素的影响,如负荷的波动、系统元件参数的变化、线路网络拓扑结构的变化等[1]。
尤其是风力发电新能源的接入,由于风速、风向具有随机性和不确定性,其作为一种扰动注入电力系统会对电力系统安全稳定运行产生较大影响。
电力系统低频振荡综述摘要:介绍了电力系统低频振荡的概念,分析了其产生的原因及几种低频振荡分析方法,阐述了抑制低频振荡的措施。
关键词:电力系统低频振荡小干扰稳定0引言在现代电力系统中, 由于产生低频振荡而失去小干扰稳定性并造成严重事故的情况时有发生。
所谓的低频振荡,就是指在小扰动的作用下, 发电机转子发生持续摇摆, 同时输电线路的功率也发生相应振荡, 振荡频率在0.1~2.5Hz之间, 如果电力系统有足够的阻尼, 则振荡将逐渐消失;如果系统缺乏必要的阻尼, 则振荡越来越剧烈,系统会失去动态稳定。
两个互联电力系统之间联络线上, 发生低频振荡的频率最低, 约为0.1~0.6Hz。
同一地区的不同电厂之间, 发生振荡频率在1 Hz左右的低频振荡, 简称为地区低频振荡;同一电厂的不同机组之间, 发生低频振荡的频率最高, 约为1.3~2.5Hz。
低频振荡发生在满负荷运行时, 如减少出力, 低频振荡现象消失。
低频振荡时, 发电机的角速度、转矩、功率都周期性变化, 电压基本不变。
1 低频振荡产生的原因(1)缺乏互联系统机械模式的阻尼而引起低频振电力系统中产生低频振荡的根本原因是由于系统中产生了负阻尼作用,抵消了系统固有的正阻尼,使系统的总阻尼很小或为负值。
系统的阻尼很小时,如果受到扰动,系统中的功率振荡长久不能平息,就会造成减幅或等幅的低频振荡;而系统的阻尼为负值时,则将造成增幅的低频振荡。
(2)发电机的电磁惯性引起低频振荡电力系统的励磁控制,就是通过控制励磁系统的励磁电压EF 、从而改变励磁电流if 来达到控制发电机运行状态的目的。
调节励磁电流if 实际上是调节气隙合成磁场,它可以使发电机机端电压为所需值,同时也影响了电磁转矩。
因此,调节励磁电流可以控制机端电压和电磁转矩。
使用励磁自动控制时,励磁系统便会产生一个励磁电压变量△EF 。
由于发电机励磁绕组具有电感, △EF 在励磁绕组中产生的励磁电流变量将是一个比它滞后的励磁电流强迫分量△ife 。
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。
电力系统低频振荡综述赵晓伟;吕思昕;谢欢;刘观起【摘要】系统的大规模互联已成为当今电网的一大特点,而系统的稳定性问题也随之变得更加突出,其中的低频振荡问题也引起了人们更多的关注.文章从低频振荡的产生、分析和解决等方面比较和总结了低频振荡在实际工程领域的研究方法和成果.并对低频振荡未来的研究进行了探讨,提出了实际工程中应该注意的内容.【期刊名称】《华北电力技术》【年(卷),期】2015(000)003【总页数】4页(P34-37)【关键词】低频振荡;振荡机制;PSS;特征值分析【作者】赵晓伟;吕思昕;谢欢;刘观起【作者单位】华北电力大学,河北保定071003;华北电力大学,河北保定071003;国网冀北电力有限公司电力科学研究院(华北电力科学研究院有限责任公司),北京100045;华北电力大学,河北保定071003【正文语种】中文【中图分类】TM711电力系统低频振荡也称功率振荡或机电振荡,它是指系统受到了扰动之后,并列运行的同步发电机转子间相对摇摆导致系统中功率出现0.2~2.5 Hz不同程度振荡的现象。
我们习惯将低频振荡根据频率不同分为本区振荡模式和区间振荡模式,本区振荡模式是指个别发电机组与该系统内剩余机组之间的摇摆,该模式的振荡频率较高,一般为0.7~2.5 Hz之间。
区间振荡模式是指两个区域机群之间发生的0.2~0.7 Hz的相对振荡,此类振荡频率较低。
文献[4]还提出了另一种振荡模式:全局振荡,它是指一个系统中所有机组之间发生的同步振荡,振荡频率低于0.2 Hz。
通过对低频振荡更加清晰的分类,可对具体模式采用更加合理的方法进行分析进而采取更合理的措施对该模式的振荡加以抑制。
F.P.Demellon和 C.Concordia 最早提出了应用正负阻尼转矩法来对低频振荡现象进行分析,并在文献[5]中进行了充分的研究和分析,针对单机无穷大系统,提出增幅振荡的原因是由于阻尼转矩不足,并指出由于励磁系统惯性的存在,随着高放大倍数的励磁系统的应用,它在增加了系统的同步转矩的同时也增大了系统负阻尼,从而使得系统本身的正阻尼被抵消,若此时系统内有扰动产生,就会引起转子振荡。
考虑小干扰稳定约束的最优潮流求解
孙元章;肖峰
【期刊名称】《高电压技术》
【年(卷),期】2008(34)11
【摘要】针对电力系统已有控制器不能有效抑制低频振荡的情况,提出了一种通过潮流调整提高小干扰稳定性的新方法。
它是在定义了小干扰稳定指标、介绍了指标灵敏度计算方法的基础上提出的考虑小干扰稳定约束的最优潮流(OPFSC)模型和算法。
由于在模型中使用小干扰稳定指标及其灵敏度组成的代数不等式作为稳定约束条件,简化了计算;考虑了多种可控参数的调整,能有效提高系统的小干扰稳定性;根据指标灵敏度提出的主导控制节点概念及对优化过程中成本费用的修正使算法能够快速收敛至满足约束的最优解。
最后通过对4机2区域系统的仿真验证了所提出模型和算法的有效性。
【总页数】6页(P2270-2275)
【关键词】低频振荡;阻尼控制;小干扰稳定性;灵敏度;最优潮流;潮流再调度
【作者】孙元章;肖峰
【作者单位】清华大学电机系电力系统国家重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】TM712
【相关文献】
1.考虑小扰动稳定约束最优潮流的直接解法 [J], 陈李宾;汤放奇;周任军;胡敏
2.考虑了动态约束和稳定约束的最优潮流 [J], 袁贵川;王建全
3.考虑DFIG桨距角参数优化的小干扰稳定约束最优潮流模型 [J], 李生虎; 蒋以天; 于新钰; 张楠; 宋宇
4.考虑暂态稳定约束的最优潮流算法研究 [J], 胡刚; 刘艳; 高雪; 谷哲飞
5.一种基于小干扰稳定约束最优潮流的实用化校正控制方法 [J], 李佩杰; 张钧; 黄淑晨; 李滨; 韦化
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电力系统分析朱一纶课后答案【篇一:高等电力系统分析课后习题】>课后习题第一部分:电力网络方程? 对于一个简单的电力网络,计算机实现节点导纳矩阵节点导纳矩阵的修改方法。
? 编制ldu分解以及因子表求解线性方程组消元,回代。
? 试对网络进行等值计算。
多级电网参数的标么值归算,主要元件的等值电路。
第二部分:潮流计算简单闭式网络潮流的手算方法步骤第三部分:短路计算对称分量法简单不对称故障边界条件计算,复合序网的形成。
第四部分:同步机方程派克变换同步电机三相短路的物理过程分析第五部分:电力系统稳定概述? 什么是电力系统的稳定问题?什么是功角稳定和电压稳定?广义的电力系统稳定性实际上指的就是电力系统的供电可靠性,如果系统能够满足对负荷的不间断的、高质量的供电要求,系统就是稳定的,否则系统就是不稳定的。
通常所说的电力系统稳定性实际上专指系统的功角稳定。
电力系统的功角稳定指的是系统中各发电机之间的相对功角失去稳定性的现象。
电力系统的电压稳定性是电力系统维持负荷电压于某一规定的运行极限(如不低于额定电压的70%)之内的能力,它与系统的电源配置,网络结构,运行方式及负荷特性等因素有关,带自动负荷调节分接头的变压器也对系统的电压稳定性有十分显著的影响。
? 电力系统送端和受端稳定的特点是什么?送端指电源,其稳定性主要是系统的各台发电机维持同步运行的能力,即功角稳定。
受端稳定一般指负荷节点的电压稳定性和频率稳定性。
电动机负荷则是一个以微分方程描述的动态元件,其无功功率与电压的平方成正比,电压下降时,其吸收的无功功率会显著下降。
当电压低于系统的临界电压时可能出现电压崩溃。
? 常用的电力系统稳定计算的程序都有哪些?各有什么特点?常用仿真程序:1. psasp中国电科院(pscad属于系统级仿真软件)2. bpa美国3. powerworld simulator美国4. urostag法国和比利时5. netomac德国西门子公司6. pscad/emtdc (pscad属于装置级仿真软件)7. pss/e美国8. matlab9. rtds实时仿真器? 大停电的影响是什么?? 什么是电力系统的三道防线?1. 第一道防线:继电保护速断2. 第二道防线:切机、快关、电气制动、快速励磁调节等3. 第三道防线:低频减载甩负荷、解列? 简述提高电力系统静态稳定和暂态稳定的主要措施有哪些?静态稳定:1. 采用自动励磁调节装置;2. 采用分裂导线;3. 提高线路的额定电压等级;4. 改善系统结构、减小电气距离;5. 采用串联补偿设备;6. 采用并联补偿设备。
暂态第1章稳态习题1.什么是电力系统?有哪些特点和基本要求?答:电力系统是由发电机、变压器、输电线路、用电设备(负荷)组成的网络,它包括通过电的或机械的方式连接在网络中的所有设备。
电力系统的特点是:电能不能大量储存,发电、供电、用电必须同时完成,过渡过程非常迅速。
对电能质量要求很高,电能质量的优劣,直接影响各行各业。
电力生产的事故,也是其它行业的灾难。
电力系统的基本要求:①保证可靠地持续供电;②保证良好的电能质量;③保证系统运行的经济性。
2.我国电力系统的现状如何?答:①发电装机容量、发电量持续增长。
截止2007年底,全国新增装机容量10,009万千瓦,总量达到71,329万千瓦。
其中,水电新增1,306.5万千瓦,火电新增8,158.35万千瓦。
同时,华能玉环电厂、华电邹县电厂、国电泰州电厂共七台百万千瓦超超临界机组的相继投运,标志着中国已成功掌握世界先进的火力发电技术,电力工业已经开始进入―超超临界‖时代。
此外,中国电网建设快速发展,新增220千伏及以上输电线路回路长度4.15万公里,新增220千伏及以上变电设备容量18,848万千伏安。
②电源结构不断调整。
上大压小的举措提高了火电行业平均单机装机容量,增强了行业的总体经济效益,提高了环境效益。
对于新能源的各项政策及规划,将引导降低火电在电力中的占比,增加水电、核电、风电的比例,优化电力结构。
③西电东送和全国联网发展迅速。
我国能源资源和电力负荷分布的不均衡性,决定了―西电东送‖是我国的必然选择。
西电东送重点在于输送水电电能。
按照经济性原则,适度建设燃煤电站,实施西电东送。
目前,西电东送已进入全面实施阶段:贵州到广东500千伏交、直流输变电工程已先后投产运行,向广东送电规模已达1088万千瓦。
三峡到华东、广东±500千伏直流输变电工程先后投产。
蒙西、山西、陕西地区向京津唐电网送电能力逐步增加。
华北与东北、福建与华东、川渝与华中等一批联网工程已经投入运行,2003年跨区交换电量达到862亿千瓦时。
SVC电压稳定控制和抑制低频振荡交互影响研究王云洁;胡弢【摘要】静止无功补偿器(SVC)可以提供电压支持,提高系统电压稳定性,其附加阻尼控制又可以改善系统的阻尼状态,抑制低频振荡,这2种功能之间可能存在一定的相互作用.理论分析了单机无穷大系统中SVC的电压控制与阻尼控制的相互作用,研究表明SVC的阻尼控制与电压控制存在矛盾,增强系统阻尼振荡的能力将会牺牲电压品质.在二区域四机系统中进行仿真,验证了SVC加入附加控制器后有效提高系统阻尼比,但电压稳定性变差,此结果与理论分析相一致.【期刊名称】《江苏电机工程》【年(卷),期】2013(032)001【总页数】4页(P23-25,29)【关键词】SVC;电压稳定性;低频振荡;交互影响【作者】王云洁;胡弢【作者单位】东南大学电气工程学院,江苏南京,210096;盐城供电公司,江苏盐城,224005【正文语种】中文【中图分类】TM761随着我国西电东送、南北互联和全国联网的战略实施,为提高输电的能力和提高系统稳定性,我国输电系统引进了静止无功补偿器(SVC),分别装设在广东江门、湖南云田、湖北凤凰山(2套)、河南小刘以及辽宁沙岭的500kV变电站和鞍山红一变中,这些示范工程投运对电网运行产生明显的效果,对系统的稳定运行产生积极作用[1]。
传统的电力电子控制装置在电力系统中的控制目标通常只有一个,如潮流控制、电压控制或增强系统稳定性等。
而在SVC电压环加入附加信号可以同时提供电压支持和阻尼控制,其特点是电压和阻尼控制的双重功能。
近几年来,多柔性交流输电系统(FACTS)间的交互影响问题正在研究中。
文献[2]指出了PSS与SVC的交互影响并对其进行了多目标协调设计,但是对于单FACTS器件的不同控制目标间的交互影响很少有深入研究;文献[3]分析了静止同步补偿器多目标协调控制。
文中从理论上分析了SVC 2种功能间的交互影响,建立了装有SVC 的二区域四机系统的模型,通过仿真验证了以上分析研究的有效性。
电力系统中的低频振荡与稳定性分析低频振荡是电力系统中一种常见的稳定性问题,其对电力系统运行的稳定性和可靠性产生重大影响。
因此,对低频振荡的分析与研究具有重要的意义。
本文将探讨电力系统中低频振荡的原因和稳定性分析方法,以及预防和控制低频振荡的措施。
低频振荡,也称为低频电力振荡、大范围振荡或系统振荡,是电力系统在满足供电负荷需求的前提下,出现频率低于50Hz(或者相邻区间内)的电力波动。
这种振荡可能导致电压和频率的异常波动,甚至引发电力系统崩溃。
低频振荡主要由两个因素引起:一是电力系统参数变化,例如负荷变动、发电机变动等;二是电力系统的固有振荡模态,例如低频振荡模态、换流变换模态等。
低频振荡的表现形式有电压振荡、功率振荡和系统频率波动等。
为了分析和评估电力系统中的低频振荡稳定性,需要基于电力系统的动态数学模型进行建模和仿真。
对于大型的电力系统,通常采用特征发电机模型和等值系统模型进行仿真。
特征发电机模型是一种简化的发电机模型,它将发电机的复杂动态特性转化为少量的参数,能够反映发电机的基本运行特性。
等值系统模型是对整个电力系统进行化简和归纳,通过减小系统规模和简化系统结构,使得仿真计算更为高效。
稳定性分析是电力系统中低频振荡问题的核心,能够帮助我们理解电力系统的动态行为和振荡机制,并提供评估和控制电力系统稳定性的方法。
稳定性分析方法主要包括:暂态稳定性分析、动态稳定性分析和静态稳定性分析。
暂态稳定性分析主要研究大范围的系统振荡,即低频振荡的起始过程,它考虑了电力系统在故障发生后的动态响应。
通过计算和模拟系统在故障后的电压和频率响应,可以评估电力系统在故障后的稳定性。
动态稳定性分析主要研究电力系统短时间内的振荡行为,例如发电机转子振荡和电压振荡等。
采用特征发电机模型和等值系统模型,可以计算和模拟电力系统的动态响应,以评估电力系统的稳定性。
静态稳定性分析主要研究电力系统在稳态条件下的振荡行为,例如电压振荡和功率振荡等。