电力系统低频振荡分析及振荡解列策略研究综述

简要介绍了电力系统低频振荡的概念,起源和发展,阐述了现有的几种低频振荡分析方法,并简单讨论了抑制低频振荡的措施;着重对振荡解列的研究现状进行了分析,对现有的各失解列装置所采用的判据分别进行了评述,指出其优缺点,最后提出了一种运用区域稳定的观点,进行电力系统振荡解列策略研究的方案。     

SCS-500W风电场有功功率控制装置研制

根据风电场有功智能控制系统的功能要求和风电场的运行特点,研制SCS-500W风电场有功功率控制装置.描述了该装置基于高速数字信号处理器(DSP)技术的硬件平台结构和模块化的软件设计方案,以及其软硬件特点及可靠性设计方案.该装置已在甘肃投入运行,效果良好.     

电力系统强迫功率振荡分析

电力系统中持续的周期性小扰动可能引起联络线的大幅度强迫功率振荡。本文通过特征分析方法，阐明了电力系统强迫功率振荡的机理，指出了这类强迫功率振荡与负阻尼低频振荡的不同，并介绍了１９９４年４月２６日南方互联电力系统“４．２６”事故的仿真结果。     

失步振荡解列安自装置相位角原理阐述

继电保护监督汇编中要求：为防止电力系统中受到各种原因的较大扰动而发生失步振荡时引起系统稳定破坏,造成大面积和重要地区停电,应装设解列装置,当超过振荡周期后将与系统进行解列[1][2]。电厂供电出线可能发生的故障对系统、机组产生失步振荡,原有装设的发变组失步保护装置不能满足电网的要求,须装设第三道稳控防线解列安自装置切机。本文对失步振荡解列安自装置相位角原理进行了阐述。     

低频振荡的功率振荡增量分布计算新方法

提出一种用于低频振荡研究的功率振荡增量分布计算新方法,该方法突出了发电机功率振荡增量分布对全网功率振荡增量分布的决定作用,推导得到发电机功率振荡增量与机组惯量、右特征向量元素之间简明的关系,使认识进一步清晰化,同时以此为基础为对实际系统进行功率振荡增量分布的计算和分析提供了新的思路.对中国发生的一次具有典型意义的低频振荡事件进行了功率振荡增量分布的计算和研究,验证了计算方法的正确性,并从功率振荡分布的角度,对局部电厂模式引发区间联络线大功率振荡问题进行了深入的分析.     

电力系统强迫功率振荡的基础理论

以单机无穷大系统模型为基础,阐述了电力系统强迫功率振荡的基础理论,分析了影响电力系统强迫功率振荡的主要因素,并对单机无穷大系统的强迫功率振荡进行了仿真验证。电力系统强迫功率振荡理论指出,持续的周期性小扰动会引起电力系统强迫振荡,当扰动频率接近系统固有振荡频率时,会引起系统谐振,导致大幅度的功率振荡。谐振引起的强迫振荡的幅值与扰动的幅值、系统固有的振荡阻尼大小有关:扰动的幅值越大,谐振幅值越大;系统固有的振荡阻尼越强,谐振幅值越小。谐振引起的强迫振荡的表现形式类似于属于自由振荡的电力系统负阻尼低频振荡,但两种振荡的起因不同。     

基于PMU的预测型振荡解列初步研究

提出了基于同步相量测量单元的预测型振荡解列方法。振荡中心两侧母线电压的相角差反映了功角差,利用该相角差的变化速度及符号,可以判定是同步振荡还是异步振荡以及滑差的情况,并实现预测解列功能。重点分析了相角差与功角差的关系。     

基于PMU的预测型振荡解列初步研究

提出了基于同步相量测量单元的预测型振荡解列方法。振荡中心两侧母线电压的相角差反映了功角差 ,利用该相角差的变化速度及符号 ,可以判定是同步振荡还是异步振荡以及滑差的情况 ,并实现预测解列功能。重点分析了相角差与功角差的关系     

电力系统强迫功率振荡研究综述

电力系统强迫功率振荡理论的提出很好地弥补了负阻尼低频振荡理论在解释某些起因不明低频振荡事故中的不足,是对低频振荡理论研究的有力补充。本文从强迫功率振荡的基础理论、激发原因、扰动源定位以及治理方法等方面较为系统地总结了其现有的研究成果,在此基础上对电力系统强迫功率振荡的研究方向做了进一步探讨。     

SVC抑制电力系统低频振荡的分析

分析了静止无功补偿器(SVC)附加控制(功率振荡阻尼控制)的原理,建立了带和不带附加控制的SVC模型.研究了SVC附加控制抑制低频振荡.小干扰频域及大扰动时域仿真表明,带附加控制的SVC一定程度上能增强系统的阻尼.     

基于波形检测原理的低频振荡监控装置

随着大区电网的互联,电力系统的结构更加复杂,系统的动态稳定问题也更为突出。近几年国内每年都发生数起低频振荡事故,如何及时发现并迅速平息低频振荡已成为众所关注的课题。文章介绍了低频振荡发生的原因、检测方法以及基于检测有功功率振荡波形进行低频振荡判别装置的原理,文章将实际电力系统发生低频振荡时联络线的电气量波形通过波形回放技术,验证了该装置判据和动作逻辑的正确性。目前该装置已投入运行,运行情况良好。     

电力系统的自适应解列控制

基于预决策和事件检测的紧急控制可适当考虑第三级标准中一些故障场景明确的极端严重故障形态,但不能代替第三道防线.基于系统设计理念、采用全局实时信息的失步解列控制系统是解决复杂电网解列控制适应性的方案.此外,应深入研究联络线处于非振荡中心时的解列控制的机理和判据,以及大受端系统以防止频率和电压崩溃为目标的解列控制技术.提出了电力系统自适应解列控制系统(AICS)的分层分布式体系结构,以满足失步振荡中心迁移和多区域同时失步时的解列控制要求.     

基于广域量测的云南小水电群振荡解列原理及判据

如何迅速找到振荡源或最大参与振荡的机群并迅速解列,是解决电网低频振荡问题的关键所在。文章从云南电网振荡特性出发,采用基于功率振荡幅值和基于PRONY分析的解列原理判断系统是否处于振荡,根据机电波传播理论推导出判断云南振荡源的方法。该方法利用广域量测信息,能在线判别电网振荡源和给出解列振荡源措施。RTDS试验证实所提出的方法是正确有效的。     

长距离输电型电网振荡中心分布及解列措施

针对中国典型的长距离输电型互联电网——西北电网,采用时域仿真分析并结合电网物理特性的定性分析方法,基于不同水平年多个运行方式下大量仿真计算,进行西北电网失步振荡中心在不同水平年、不同故障扰动条件下分布情况的对比分析,论述了在该类型电网中失步振荡中心分布的特点、影响因素和一般特征。在此基础上,针对失步断面近区发电机组受振荡能量冲击,与振荡中心两侧振荡机群均失去同步的情况及其对常规解列措施的影响,提出了在确保主失步振荡机群合理解开前提下,按失步断面解开后形成的末端电网恢复效果原则选择解列断面或加配其他措施的改进解列措施。     

电力系统低频振荡分析

通过对两种低频振荡分析方法的讨论,阐明了电力系统低频振荡的数学特征;并进一步探究了低频振荡的负阻尼机理和共振机理,综合对比分析这两种机理的区别,揭示了低频振荡的本质和诱发振荡的根本原因,探讨了针对不同机理产生的低频振荡的具体抑制方法,为低频振荡的抑制提供了详细的参考策略,保障电力系统稳定运行。     

储能装置与PSS配合控制对电力系统低频振荡的抑制效果研究

电力系统的低频振荡现象会严重影响到系统的稳定性,相应的机理分析和抑制策略一直备受国内外学者的关注.提出以储能装置和电力系统稳定器(Power System Stabilizer,PSS)为手段实现对电力系统暂态功率的调节,并最终实现抑制电力系统低频振荡的控制目标.首先给出了储能系统中逆变器的控制策略;同时简化了逆变器模型,在不造成系统级误差的前提下,使用仿真速度极快的向量解算方式进行仿真验证;最后通过短路故障产生低频振荡现象,在仅用储能装置、仅用PSS、储能装置和PSS协调控制3种不同条件下抑制低频振荡.对Matlab/Simulink仿真结果进行对比和分析,得出储能装置和PSS在抑制电力系统低频振荡时存在配合的可能性,储能装置和PSS的配合控制比单独使用储能装置或PSS的调节效果好.     

SCS-500E装置在陕南电网安全稳定控制系统中的应用

结合陕南电网地理接线图,分析了陕南电网突出的安全稳定问题,建立了陕南电网安全稳定控制系统,介绍了基于SCS-500E分布式稳定控制装置的系统组成及各站功能,并阐述了系统特点。经成功投运后,该系统提高了陕南电网的安全稳定运行水平,对预防系统严重事故的发生起到了重要作用。     

UFV-200系列安全稳定控制装置

分析了电力系统安全稳定控制装置具有种类繁多、功能复杂、生产周期短、数据处理量大、精度要求高、装置动作速度快、可靠性要求高、装置间通信接口多、数据量大、与监控网络交换数据多等特点。采用可配置原则进行设计的UFV-200系列稳定控制装置,通过使用统一的32位机硬件平台和模块化结构软件,可适应电网结构和运行工况的灵活多变性。详细介绍了该装置的工程应用情况。     

弱互联大区电网联络线功率振荡研究

以华中华北两大电网特高压互联为大背景,研究大扰动(跳机、直流闭锁)下弱互联系统联络线有功功率波动峰值问题.结合实际振荡过程分析了联络线功率波动的特点.通过两机系统模型对联络线功率波动最大值进行了理论推导,分析了影响联络线功率波动峰值的相天因素.指出波动峰值与联络线两侧系统电磁功率突变量的差值成正比,与故障侧系统和对侧系统转动惯量的比值成反比.由于系统电磁功率突变量的差值与故障位置紧密相关,实际系统中故障地点距离联络线落点越近转移比越小.采用华中华北联网系统作为算例对相关结论进行了验证.