增强型调速器对中国云南电网超低频振荡影响分析

云南电网在部分水电机组中采用增强型调速器,会引发超低频振荡,并严重威胁异步电网频率安全。为揭示水电机组增强型调速器影响云南电网频率的原因,通过对系统频率偏差从不同方向穿越一次调频死区时的动力学行为进行理论计算和时域仿真,论证了增强型调速器在水电机组一次调频死区附近没有稳定平衡点,且当系统频率偏差缓慢穿回一次调频死区时,在超低频段引入约90°的相位滞后,进而降低系统频率安全稳定裕度。最后借助小扰动分析工具计算了包含水轮机、调速器、发电机模型的单机系统特征根,通过对比仿真,说明增强型调速器不仅与水锤效应在超低频段有相似的负阻尼效应,还是引发超低频振荡的扰动源头之一,使超低频振荡持续且无法衰减。     

异步联网下控制器死区对电网频率影响分析

针对云南电网异步联网后超低频振荡问题严重的问题,首先通过特征分析法推出水轮机调速器中水流时间常数与调差系数对系统阻尼比的影响,采用Nyquist方法分析在发电机外部加入FLC环节后增加了系统的稳定裕度,并基于描述函数法研究控制器中死区对系统稳定性的影响;其次,采用4机2区域模型,验证调节控制器参数对抑制系统频率波动的有效性;最后,基于云南电网实际数据,仿真验证了一次调频与FLC协调控制过程,结果显示改变水轮机调速器死区大于FLC死区时,有利于抑制频率的波动。     

异步联网方式下云南电网超低频振荡的抑制措施与试验

在云南异步联网验证性试验过程中,云南电网频率出现了长时间的超低频率振荡现象,威胁电网的安全稳定运行。在单机系统及BPA仿真系统下分析了水电机组调速器不同参数以及直流频率限制控制器对频率稳定性的影响,通过仿真计算提出了调整云南水电机组调速器死区、优化PI参数等措施,并比较了不同措施的特点。经过实际电网大、小扰动试验验证,本文所提措施可以有效解决异步后云南电网的超低频振荡问题。     

异步联网方式下云南电网超低频振荡的机理分析与仿真

2016年云南电网与南方电网主网将实施异步联网运行方式,然而在异步联网系统试验中进行预设的直流功率提升等试验项目时发现云南电网频率出现长时间超低频率的振荡。通过大量现场试验数据分析,锁定了水电机组调速系统是造成本次振荡的直接原因,并对水电机组调速系统在振荡过程中提供负阻尼的机理进行了分析。在此基础上,利用离线数据仿真成功复现了试验过程中的超低频振荡现象,验证了理论分析的正确性,最后对下一步工作提出了初步建议。     

异步联网下云南电网低频与超低频振荡综合抑制策略

异步联网后,云南电网出现了长时间的超低频振荡(Ultra-Low Frequency Oscillation,ULFO)现象.通过对水轮机调速器(Turbine Governor,TG)PID参数的整定,ULFO现象得以有效抑制.但随着TG参数的修改,电网出现了一些隐性问题,如TG与发电机励磁调节器(Generator...     

异步联网对云南电网安全稳定性的影响

南方电网确定了异步联网的技术路线,计划在2016年实现云南电网与南网主网的异步互联,这将对云南电网的安全稳定运行提出新的挑战。本文深入研究了异步联网对云南电网频率稳定性、功角稳定性、小扰动稳定性和电压稳定性的影响,结果表明,异步联网后云南电网频率稳定问题凸显,需要引起高度重视。文章进一步提出了相关安全稳定控制措施的建议。     

变频电源驱动下的中高压异步电动机的振荡分析

建立了计及变频器死区效应和异步电动机磁路饱和的变频调速系统模型，通过计算系统特征值分析了变频调速系统的稳定性，确定出在整个调速范围内存在两种潜在的稳定性问题：即因变频电源的死区效应而导致的低频轻载时的转速振荡和LC滤波器与异步电机参数构成自激振荡。为改善系统稳定性需对死区进行补偿。试验和仿真结果证实了这两种不稳定问题的存在性及所建模型的有效性。     

异步联网后云南电网的稳定特性与控制措施

与主网异步联网后云南电网独立运行,系统容量小、抗扰动能力差的特性凸显,直流极闭锁后存在功角稳定及系统高频等稳定问题,大机组跳闸存在低频问题。对异步联网后云南电网的稳定特性尤其是频率稳定特性进行了分析,通过仿真对五种稳定控制措施组合的效果进行了对比分析和评估,最后提出了高频问题通过稳控切机+FLC配合解决,低频问题通过FLC减少直流功率或切负荷解决的控制方案。     

利用无功电压控制抑制频率振荡研究

云南电网异步联网后出现了超低频振荡问题,频率稳定问题成为影响电网稳定水平的重要因素,本文介绍了利用无功电压控制抑制频率振荡的方法,并结合云南电网实际仿真,验证了方法的正确性、有效性,为提高云南异步联网后的频率稳定水平提供了新的思路.     

云南异步电网调频备用指标智能统计分析应用

云南电网转为异步联网运行以来,系统备用数据量较大,人工日常分析难以准确统计多维度下备用数据,深层次分析其规律性.通过自动化手段,实现多维度下一、二次调频备用容量的统计功能,建立评价指标和反馈机制,根据评价指标进行分析,优化日前发电安排,合理设置备用监视告警,增加频率稳定裕度,确保电网安全稳定运行.     

异步联网后云南电网的频率特性及高频切机方案

异步联网后云南电网作为小负荷、大送出的多直流送端电网,频率稳定问题成为威胁电网安全运行的主要风险。研究了负荷模型、调速器参数对频率稳定性的影响,提出适应异步联网后多直流外送的送端电网高频切机协调配置原则,通过时域仿真对比分析了4种高频切机备选方案的适应性,提出了适应异步联网运行要求的送端电网高频切机方案。     

异步联网下云南电网高频切机优化配置方案

中国云南电网与中国南方电网主网实现异步联网后,外送直流线路故障引发的大量盈余功率使得系统频率稳定问题愈加突出。针对直流闭锁故障,推导了各发电机组对故障盈余功率的贡献因子,并提出了综合考虑故障严重程度和概率的切机优先度指标。随后讨论了高频切机首轮频率和末轮频率的配置原则,并采用动态交叉排序的方法满足被切机组的分散性要求。为提高仿真效率,先通过调节功率估计高频切机的近似解,再利用稳态频率约束修正该近似解,从而完成对每轮切除机组的优化配置。最后,通过应用聚类方法对生成的典型故障进行校验,结果表明所提方法不仅能提高暂态过程中最低频率并能有效降低最高频率,从而更利于系统稳定并规避低频减载动作风险,同时在保证稳态频率处于允许范围内的条件下有效减少了整体切机量。     

云南电网与南方电网主网异步联网系统试验分析

与南方电网主网异步联网后,云南电网的稳定特性将发生明显的变化,频率稳定问题将成为主要的稳定问题。为了确保云南电网与南方电网主网异步联网实施后系统的安全运行,南方电网进行了云南电网异步联网系统试验,以检验云南电网一次调频、直流FLC、稳定控制系统、第三道防线等频率控制措施。介绍了云南电网异步联网系统试验项目(4月7—9日),分析了试验中出现的主要问题和现象,并进行了仿真计算和比较,结论表明直流FLC、稳控系统能够适应云南电网异步联网后的运行要求,但云南电网的水电机组PID参数、一次调频死区设置等有待进一步优化调整。     

云南电网小水电群地区电网低频振荡影响因素仿真分析

针对云南小水电群密集地区富余电力较多,而相应地区电网结构薄弱,实际运行中曾多次出现低频振荡的现象,基于南方电网2014年运行数据,对地区电网稳定特性进行仿真分析,研究电网低频振荡的主要影响因素,并提出防止地区电网低频振荡的相关措施及建议。     

基于WAMS和奇异熵矩阵束方法的电网低频振荡仿真分析

分析了用传统的小干扰稳定分析方法研究互联大电网运行特性时存在的不足,提出了基于广域测量系统(WAMS)和奇异熵矩阵束方法的综合分析法。该方法将奇异熵用于模态阶数的提取,既能在有无噪声的情况下都准确确定模态阶数,又能减少计算复杂度。以华中电网2009年6月17日发生的由金竹山B厂开关爆炸导致的电网功率波动事件为例,对比了小干扰稳定分析方法和所提出的综合分析法的仿真分析结果。结果表明,基于WAMS和奇异熵矩阵束方法的综合分析法是以特征值分析法为代表的传统低频振荡分析方法的有效补充,能够较为准确、及时、全面地反映电网的振荡特性,为分析由多重扰动引起的或特殊运行方式下的低频振荡现象提供了有效手段。     

基于线性化模型的电力系统强迫功率振荡分析

电力系统强迫功率振荡为持续的周期性小扰动所引起低频振荡现象。基于电力系统的线性化模型,从频域分析的角度阐述了强迫振荡的机理、主要影响因素和工程分析方法,得出如下结论:当扰动频率接近系统固有的振荡频率时,可能激发系统的强迫功率振荡;固有振荡模式的阻尼比越小,强迫功率振荡幅值越大;对系统固有振荡模式参与程度较高的机组上施加扰动,同时输出响应对此模式的可观性亦较好时,强迫功率振荡幅值取得极大值。     

大区域联网条件下山东电网低频振荡分析

大区域电网互联和快速自动励磁调节器的应用可能导致电力系统发生低频振荡,制约了联络线输送功率极限的提高,从而影响系统的安全稳定运行.本文介绍了山东电网与交流特高压联网的规划情况,以2012年全国联网规划数据为基础,采用中国电力科学研究院PSD-SSAP小干扰稳定性分析程序,分析与山东电网相关的振荡模式、模态图和相关因子,...