低頻振蕩若干關(guān)鍵問題的分析方法研究.pdf

1、我國電力系統(tǒng)止在朝著“全國聯(lián)網(wǎng)”、“西電東送”的格局發(fā)展，這對于實現(xiàn)西部大開發(fā)、將其資源優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟優(yōu)勢、同時緩解東部地區(qū)用電緊張的局面，起到了重大的作用。隨著同步電網(wǎng)規(guī)模的擴大，一些新的問題逐步涌現(xiàn)出來，低頻振蕩就是其中之一。低頻振蕩不僅會限制聯(lián)絡(luò)線的傳輸功率水平，還可能導(dǎo)致系統(tǒng)由于阻尼不足而振蕩失穩(wěn)。縱觀國內(nèi)外電力系統(tǒng)的多次事故，低頻振蕩已經(jīng)成為了一個不可忽視的問題，對其進行分析、監(jiān)視以及抑制一直備受學(xué)術(shù)界與電力工業(yè)界的重視。本文

2、正是在這一背景下，對低頻振蕩若干關(guān)鍵問題進行了研究。
　　 (1)研究了大規(guī)模電力系統(tǒng)中計算線路參與因子的方法。首先，利用功率振蕩增量定義了線路參與因子的概念，比較了發(fā)電機使用經(jīng)典二階模型與詳細模型的計算結(jié)果。然后，指出可通過辨識方法獲得線路參與因子。以兩個典型系統(tǒng)為例，比較了辨識結(jié)果與解析結(jié)果，分析了線路參與因子的特點。最后辨識了華東電網(wǎng)區(qū)域間振蕩模式的發(fā)電機功率振蕩增量及線路參與因子。
　　 (2)研究了利用線路參與

3、因子在線匹配低頻振蕩模式的方法。首先，建立了線路參與因子與振型的對應(yīng)關(guān)系，指出有可能通過這一關(guān)系判定振蕩模式。利用澳大利亞東南部電力系統(tǒng)，考察了工況、模型詳細程度等因素對判定方法的影響。以華東電網(wǎng)為例，施加擾動以激發(fā)振蕩，本章提出的方法能夠正確識別出模式，證實了其有效性。
　　 (3)研究了高壓側(cè)電壓控制(HSVC)對低頻振蕩的影響。首先，使用Heffron-Philips模型推導(dǎo)了HSVC對其系數(shù)的影響。第二，研究了HSVC對

4、阻尼轉(zhuǎn)矩的作用。第三，對比了單機無窮大系統(tǒng)(OMIB)及四機兩區(qū)域系統(tǒng)有無HSVC時的機電模式的特征值。第四，研究了HSVC對勵磁系統(tǒng)相位滯后特性的影響，指出若PSS參數(shù)是在不考慮HSVC的情況下整定的，則PSS的效果可能被削弱。最后，通過仿真驗證了上述理論分析結(jié)果。
　　 (4)提出了一種描述汽輪機及其調(diào)速器的響應(yīng)特性模型。首先，回顧了燃煤機組的一次調(diào)頻功能。然后，分析了轉(zhuǎn)速階躍試驗中火電機組所表現(xiàn)出的典型響應(yīng)特性，建立了符合

5、這種特性的汽輪機及其調(diào)速器模型，并指出了其適用范圍。第三，使用單純形算法辨識出某電廠的參數(shù)，并利用實際系統(tǒng)發(fā)生大擾動時的數(shù)據(jù)進行了校核。最后，給出了典型機組的模型參數(shù)庫。
　　 (5)研究了響應(yīng)特性模型對低頻振蕩的影響。首先，分析了模型中各主要環(huán)節(jié)對機械阻尼轉(zhuǎn)矩系數(shù)的作用。第二，考察了OMIB系統(tǒng)在計及響應(yīng)特性模型時，各種不同情況下機電模式阻尼比的變化特點。第三，通過計算OMIB系統(tǒng)的特征值，驗證了理論分析結(jié)果。第四，在澳大利亞