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如何抑制系统低频振荡?

时间:2023-06-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:联网初期,同步发电机之间联系紧密,阻尼绕组可产生足够的阻尼,低频振荡少有发生。系统动态失稳是扰动后由于阻尼不足甚至是负阻尼引起的发散振荡导致的。由于这种电力系统稳定控制装置不必和发电机的励磁系统共同作用,因此,可以方便地使用在系统中对于抑制振荡来说最有效的部位。

如何抑制系统低频振荡?

所谓低频振荡是发电机的转子角速度、转速,以及相关电气量,如线路功率母线电压等发生近似等幅或增幅的振荡,因振荡频率较低,一般在0.1~2.5Hz,故称为低频振荡。

低频振荡是随着电网互联而产生的。联网初期,同步发电机之间联系紧密,阻尼绕组可产生足够的阻尼,低频振荡少有发生。随着电网互联规模的扩大,高放大倍数快速励磁技术的广泛采用,以及受经济性、环保等因素影响下电网的运行更加接近稳定极限,在世界各地许多电网陆续观察到低频振荡。

低频振荡可以分为局部模式振荡和区域模式振荡两种。一般来说,涉及机组越多、区域越广,则振荡频率越低。一般认为,低频振荡是电力系统在遭受扰动后联络线上的功率摇摆。系统动态失稳是扰动后由于阻尼不足甚至是负阻尼引起的发散振荡导致的。失稳的因素主要是系统电气阻尼不足或缺乏合适的有功配合,通常是由以下几种扰动引发的:①切机;②输电线故障或保护误动;③断路器设备事故;④损失负荷。扰动现象一般要经历产生、传播、消散的过程,在传播过程中可能引起新的扰动,同时针对扰动的操作本身也是一种扰动。所以,这些情况往往不是孤立的,而是相互关联的,在时间、空间上呈现多重现象。(www.xing528.com)

储能技术的应用可以改变传统电力系统稳定控制的思维方式,帮助人们从一个新的角度认识电力系统的稳定性问题,并寻求一种可能会彻底解决电力系统稳定性的方法。传统的电力系统稳定器(Power System Stabilizer,PSS)通过发电机附加励磁控制可以有效地抑制系统发生的局部振荡,但是对于大型复杂互联电力系统中出现的区域间多模式低频振荡问题,最有效控制点可能位于远离发电机组的某条输电线路上,PSS必须通过发电机组的励磁控制才能起作用,远离系统的最有效控制部位,常常难以达到满意的控制效果。储能技术的应用可以为这个问题的解决提供一条非常简捷有效的途径。在传统的电力系统中任何微小扰动引起的动态不平衡功率都会导致机组间的振荡;而储能技术只要储能装置容量足够大而且响应速度足够快,就可以实现任何情况下系统功率的完全平衡。由于这种电力系统稳定控制装置不必和发电机的励磁系统共同作用,因此,可以方便地使用在系统中对于抑制振荡来说最有效的部位。同时,由于这种控制装置所产生的控制量可直接作用于导致系统振荡的源头,对不平衡功率进行“精确”的补偿,可以较少甚至不考虑系统运行状态变化对控制器控制效果的影响,因此,装置的参数整定非常容易,控制器对于系统运行状态变化的鲁棒性也非常好。

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