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1、第26卷第4期福建电力与电工ISSN1006-01702006年12月FUJIANDIANLIYUDIANGONGCN35-1174/TM电力系统低频振荡的影响因素TheInfluenceFactorsinLow-FrequencyOsillation汤志达1,2王大光2杨志永3张卓生1,2(1.福州大学电气工程与自动化学院,福建福州350002;2.福建省电力试验研究院,福建福州350007;3.厦门电业局检修公司继保班,福建厦门361000)摘要:对四机两区域电力系统的低频振荡问题进行分析,探讨系统结构、发电机模型、励磁系统模型、负荷模型及运行方式等因素对系统低
2、频振荡模式的影响,提出在计算分析过程中应关注的技术要点。关键词:电力系统;低频振荡;振荡模式Abstract:Astudyoflow-frequencyoscillationinatwo-areasystemispresented,theeffectsofthesystemstruc-ture,generatormodels,excitationsystemtype,loadmodels,andoperationmodesarediscussed,theessentialsofsmallsignalanalysesarepresented.KeyWords:low-
3、frequencyoscillation;osillationmode中图分类号:TM733文献标识码:A文章编号:1006-0170(2006)04-0010-04随着“西电东送,南北互供”的战略格局逐步形G1BUS5BUS6BUS7BUS9BUS10BUS11G3成,互联电力系统的规模日益增大,系统互联引发的低频振荡问题成为危及电网安全运行、制约电网G2G4传输能力的主要因素之一。电力系统出现的振荡按所涉及的范围和振荡频率的大小,大致分为两种类图1四机两区域系统型:局部振荡模式(LocalMode)和区域振荡模式(In-ter-AreaMode)。局部振荡模式是
4、指在区域内某一台频振荡分析:①发电机均采用经典二阶模型;②发电发电机或电气距离很近的几台发电机相对区域内其机均采用详细模型,励磁系统分别采用慢速励磁、高余发电机的振荡,其振荡频率一般较高,在0.7～2.5增益可控硅励磁及增益衰减的可控硅励磁模型。当Hz之间,这种振荡局限于区域内,影响范围较小。区区域一向区域二输送功率为400MW时,负荷采用域振荡模式是系统中不同区域的两组机群之间发生恒阻抗模型,对发电机采用以上各模型的情况,利用的相互振荡,其频率范围为0.2～0.7Hz,这种振荡的PSASP小干扰分析模块计算出系统的特征值和特征危害性较大,一旦发生会通过联络线向全系
5、统传播。向量,进而求出系统各振荡模式的频率、阻尼及相关以往对于低频振荡问题的研究,更多集中在产因子,结果如表1所示。从表1可以看出,发电机采生机理、低频振荡的分析和控制等方面,对于低频用经典模型与采用详细模型相比,系统各振荡模式振荡的影响因素并未得到重视。本文通过对四机两的振荡频率变化不大,但阻尼却有了较大的变化。发区域电力系统进行分析,研究系统结构、发电机模电机采用详细模型,励磁系统模型不同时,系统各振型、励磁系统模型、负荷模型及运行方式等因素对系荡模式的振荡频率与阻尼均有较大变化。在系统采统低频振荡模式的影响。用快速励磁装置后,系统的区域振荡模式阻尼减小,而局部
6、模式阻尼增大。1发电机及励磁系统模型对小干扰计算结为了进一步研究快速励磁系统安装位置对系统果的影响各振荡模式的影响,对系统中一台机组安装快速励四机两区域系统如图1所示,详细参数见文献磁系统,其余机组采用慢速励磁装置的情况,进行小[1]。下面对发电机采用如下两种模型的情况进行低干扰分析,计算结果如表2所示。由于该系统为对称-10-系统,除励磁系统外,各发电机参数均一致,所以不统各振荡模式有较大影响,其作用取决于安装位置。同的计算结果只能是由快速励磁系统的安装位置引2不同联络线阻抗及传输功率对小干扰计起的。从表2中可以看出,快速励磁装置对系统区域算结果的影响振荡模式的影
7、响取决于它的安装位置。在送端网络安装快速励磁装置,能提高区域振荡模式的振荡频通过调整两区域联络线数量以及传输功率,研率并减小阻尼,而在受端网络情况正好相反,区域振究联络线阻抗、系统潮流对系统各振荡模式的影响。荡模式的振荡频率降低、阻尼增大。从表2可以看计算中系统各发电机采用详细模型、快速励磁系统,####出,在2、4机处安装快速励磁装置相对于1、3机负荷采用60%恒功率、40%恒阻抗的静态负荷模处安装快速励磁装置对系统区域振荡模式阻尼的影型。计算结果如表3所示。由表3可见,随着联络线响更为显著,这是由于#2、#4机在物理位置上更接近阻抗的增大,系统各振荡模式的频
