PDF《基于 [DJH 量测数据的低频振荡机理分析》

基于 [DJ H量测数据的低频振荡机理分析 杨东俊! 丁坚勇! 周!宏! 董明齐 ! !%武汉大学电气工程学院 湖北省武汉市 $ # &

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, , $ 摘要正确认识电网低频振荡的产生机理 对预防和控制低频振荡的产生和传播具有重要意义 针对华中电网广域测量系统 U0+^ 记录的一次区域间低频振荡事件 采用 D <

3 F X方法分析振荡 各阶段特征 并结合电网历史小干扰事件频率分布统计情况 应用强迫振荡理论说明振荡的产生机 理分析结果表明 采用强迫振荡理论能够对本次振荡各阶段的现象作出合理的解释 迅速找到并 切除扰动源是抑制此类低频振荡的有效措施 关键词电力系统稳定广域测量系统低频振荡强迫振荡 中图分类号 *+ , ! 收稿日期 &

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# !引言 近年来 随着中国电网互联规模的不断扩大 区 域间的低频振荡现象越来越频繁 已逐渐成为威胁 电网安全稳定运行的重要因素之一&

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(对于低频 振荡的机理存在多种解释 其中理论上较为完善且 应用 较多的是!-)-年67M7443提出的负阻尼机理&

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认为低频振荡的原因是由于励磁系统放大倍 数的增加 产生了负阻尼作用 抵消了系统固有的正 阻尼 使得系统的总阻尼很小或为负(负阻尼机理 也是当前电网中电力系统稳定器! D ^ ^$ 设计与布置 普遍采用的理论依据&

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(年华中电网广域测量系统!QKS7>

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7 M U0+^$ 记录到一次低频振荡事件 此次振荡波及范围广泛 河南% 湖北% 湖南% 江西% 重庆等省市均同时监测到振荡波形(目前 华 中电网大型机组普遍安装了 D ^ ^ 根据振荡近期运 行方式计算结果 在小干扰稳定计算中没有发现弱 阻尼振荡模式 采用常规的电力系统负阻尼振荡理 论难以解释此次振荡产生的机理( 强迫振荡理论对一些非负阻尼功率振荡有较好 的解释 此类理论认为) 当系统受到持续周期性功率 扰动的频率接近系统功率振荡的固有频率时 会引 起大幅度的功率振荡 扰动所引起的响应不仅与电 力系统本 身的特性有关 也与扰动的变化规律有关&

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(目前 专家学者们从多种不同的角度研究 强迫振荡产生的原因 例如) 文献&

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分别以汽 轮机和锅炉扰动为扰动源分析引发强迫性共振低频 振荡的机理# 文献&

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从能量角度的共振机理分析 电力系统低频振荡等( 本文基于 U0+^ 的 测录 数据 应用 强 迫性 振 荡理论 结合电网历史小干扰事件频率分布统计情 况和振荡波形的 D <

3 F X分析 分析电网低频振荡特 征 说明振荡机理 为预 防和抑制 此类 低频 振荡 事件% 保障电网的安全稳定运行提供参考( !强迫振荡理论 % !小扰动方程及其特性 对于单机无穷大系统 发电机采用经典二阶模 型 将转子运动方程在工作点附近线性化可得到二 阶常系数微分方程如下) P$ / = = *E$ / = *:$ / $ ;

M ! ! $ 式中) P 为转子惯性常数# E 为发电机阻尼系数# : 为发电机同步转矩系数# /为发电机功角# $ ;