电力系统低频振荡抑制.ppt

电力系统低频振荡的抑制;电力系统低频振荡;一，引言;二，电力系统低频振荡;2，电力系统低频振荡的分类;3，电力系统振荡的结果 ;三，低频振荡基本原理; 3，低频振荡产生的机理——欠阻尼机理 ：低频振荡产生的机理比较复杂,目前主要运用De Mello提出的阻尼转矩的概念对单机-无穷大系统产生低频振荡现象的原因进行分析和解释. 低频振荡产生的根本原因是由于系统中产生了负阻尼,抵消了系统固有的正阻尼,使得系统的总阻尼很小或为负值.在欠阻尼的情况下,一旦出现扰动,将逐渐被放大,从而引发功率振荡.对于多机系统的振荡机理就是对单机-无穷大系统概念上的推广.一个多机系统会出现多个不同频率的振荡,每一个频率的振荡称为一个低频振荡模式,也称为机电振荡模式.一般认为在一个由n台发电机组成的系统中,对应的机电振荡模式会有n-1个,但通常只关心负阻尼和阻尼不足的模式. ;???，低频振荡的抑制措施;在长距离输电线路上装设静止无功补偿器作电压支撑;采用非线性最优励磁装置改善系统动态性能;但一次系统的对策受经济、环境等因素的制约较大，难以无限制地使用。利用二次系统来抑制低频振荡，具有价格低、易实现、性能良好，以及经济效益显著等优点，是抑制低频振荡的主要方法。;2，利用电力系统稳定器PSS抑制电力系统的低频振荡;这里只分析以发电机电功率为输入信号的工作原理。在Δδ—Δω矢量图上（图1）, 与发电机转速ω正方向同相的力矩为正阻尼力矩, 与发电机功角δ正方向同相的力矩为正同步力矩,由于励磁系统中发电机的励磁机等均有一定惯性, 造成发电机内电势ΔEq及电磁力矩ΔTe1滞后Δδ一角度?1, 因此, 励磁系统的滞后特性, 使其电磁力矩在ω轴上产生一个负阻尼力矩。由于励磁系统的负阻尼是产生低频振荡的主要因素, 为了改善系统的阻尼状况,PSS取一ΔPe为输人量, 该电功率经PSS的超前一滞后环节后输出一滞后于-ΔPe的电压量ΔUpss, 将此电压量加人励磁调节器, 其产生的电磁力矩ΔT将滞后于ΔUpss一角度?2。由矢量图图1可知, 励磁系统总的电磁力矩ΔTe, 在PSS加入一ΔPe信号时, 将产生正的阻尼力矩和正的同步力矩, 从而达到抑制系统低频振荡, 提高系统稳定性的作用。;使用电力系统稳定器的目的是通过发电机励磁控制增强对系统振荡的阻尼来扩大电力输送的稳定极限。它能提供正阻尼的附加励磁控制,常见镇定参量有角速度、功率和频率,主要由放大、复位和超前滞后等校正环节等组成,输出则和机端电压一起作为励磁系统的入。 PSS基于系统在某一平衡点处的近似线性化模型设计,针对性强,易于实现,抑制低频振荡的效果显著,获得了广泛应用。常规PSS消除负阻尼作用是通过励磁控制系统实现的。 PSS对转速或其他信号的变化响应使发电机产生一个与速度同相位的电功率输出的变化。这种电功率输出的变化一部分是通过励磁调节直接调制有功功率的输出;另一部分是通过调制无功功率输出,改变系统电压,引起电压灵敏的负荷发生变化,从而间接地调制了有功功率的输出。PSS调制无功功率的有效性与负荷的位置和类型(特性) 、电压控制的相关程度及振荡模式有很大关系。常规PSS仍然是抑制电力系统低频;振荡,改善小干扰稳定性的主要手段。新型PSS也不断涌现,主要涉及PSS在多机系统中的配置、参数整定以及提高鲁棒性和适应性等问题研究。在控制规律方面,开展了从经典的PID控制到最优控制、非线性控制以及各种智能控制的研究。;或者Δf 0,表示发电机转子趋向于加速并积聚动能,而通过直流系统的功率调制功能可以缓解动能的积聚,即在这段时间内增大直流系统的输送功率,使发电机的输出功率增加,从而使系统稳定;反之亦然。在高压直流输电上采用各种调制技术,例如双侧频率调制,也是提高互联电网动态稳定性的有效措施。直流调制技术的应用对提高“区域间振荡模式”阻尼的效果尤为明显。美国WSCC的交直流输电系统就采用了这一控制技术。但是,运行实践表明,直流输电系统发生单极或双极闭锁的几率比较高,故还不能仅仅依靠这一措施来解决“区域间振荡模式”的负阻尼或弱阻尼问题,它应该是PSS的一个重要而有效的补充。;总的来说，电力弱互联系统中的区域联络线阻抗将大幅度降低系统的电磁阻尼转矩，系统阻尼很小或为负值是低频振荡产生的根本原因。抑制低频振荡可通过附加控制提供额外阻尼，这些附加控制一般集中在发电和输电部分，发电侧主要是对励磁系统增加附加稳定控制，输电侧主要是利用柔性交流输电技术（FACTS）和直流输电的功率调制技术来提供附加控制。以及，通过加强电网之间的联络，这都是解决低频振荡问题的根本手段。;Thank You !