低頻振盪

低頻振盪

發電機的轉子角、轉速,以及相關電氣量,如線路功率、母線電壓等發生近似等幅或增幅的振盪,因振盪頻率較低,一般在0.1-2.5Hz,故稱為低頻振盪。低頻振盪是隨著電網互聯而產生的。聯網初期,同步發電機之間聯繫緊密,阻尼繞組可產生足夠的阻尼,低頻振盪少有發生。隨著電網互聯規模的擴大,高放大倍數快速勵磁技術的廣泛採用,以及受經濟性、環保等因素影響下電網的運行更加接近穩定極限,在世界各地許多電網陸續觀察到低頻振盪。大致可分為局部模式振盪和區域間模式振盪兩種。一般來說,涉及機組越多、區域越廣,則振盪頻率越低。

基本信息

多重擾動

低頻振盪低頻振盪
一般認為,低頻振盪是電力系統在遭受擾動後聯絡線上的功率搖擺。

系統動態失穩是擾動後由於阻尼不足甚至是負阻尼引起的發散振盪導致的。

失穩的因素主要是系統電氣阻尼不足或缺乏合適的有功配合,通常是由以下幾種擾動引發的:

(1)切機;

(2)輸電線故障或保護誤動;

(3)斷路器設備事故;

(4)損失負荷。擾動現象一般要經歷產生、傳播、消散的過程,在傳播過程中可能引起新的擾動,同時針對擾動的操作本身也是一種擾動。所以,這些情況往往不是孤立的,而是相互關聯的,在時間、空間上呈現多重現象。這就是多重擾動存在的實際物理背景。持續惡化的互相作用最終將導致系統失穩、解列,形成大規模的停電事故。

處理方法

要看振盪的原因是系統引起的還是發電機本身引起的,一般在用電負荷中心的電網會出現低頻振盪,要看振盪周期,幅度,要根據具體情況具體分析,系統不穩定時加有功應慎重。

低頻振盪增加無功是正確的,因為這樣可以提高發電機靜穩極限,增加減速面積有利於振蕩平息;至於增加有功還是無功,則根據所處的位置,受端如果頻率降低則增加有功、送端頻率升高則降低無功,但是通常電廠是降低有功的,因為這樣可以使減速面積增大,避免發電機失步。

系統發生低頻振盪往往制約了發電廠的有功輸出,因為發電機組要降低出力增加無功才能平息振盪。所以為了保證機組出力不受系統線路限制,機組帶滿出力前應先增加無功以提高系統電壓,多台機組的電廠,儘量不要同時增加勵磁。現代發電機的勵磁系統儘管先進,但電網結構在不停變化,勵磁系統AVR各限幅環節的參數整定是否適應系統的變化,特別是V/Hz增益參數的設定。另外PSS的投運及與勵磁系統的配合等等。

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