电力系统动态频率测量算法及低频减载方案研究
电力系统中的频率监测与调节技术研究
电力系统中的频率监测与调节技术研究随着电力系统规模和复杂性的不断增加，对频率监测与调节技术的研究日益受到重视。
频率监测与调节技术是确保电力系统稳定运行的关键因素之一，它涉及到发电、输电和配电等各个环节。
本文将对电力系统中的频率监测与调节技术进行研究，并探讨其在电力系统运行中的重要性和应用。
首先，频率监测是电力系统运行中的重要环节之一。
在电力系统中，频率是描述电力系统运行状态的一个重要指标。
频率监测是通过对电网频率的实时监测与分析来获取电力系统的运行状态信息，并根据分析结果进行相应的调节和控制。
频率监测技术的发展使得电力系统具备了更高的自适应性和稳定性。
频率监测技术的实现离不开高精度的频率测量装置。
目前，常用的频率测量装置有同步电动机和全谐波振荡器两种。
同步电动机是电力系统中常见的负荷设备，通过监测同步电动机的运行状态，可以间接获得电力系统的频率信息。
全谐波振荡器则是一种基于谐波灵敏放大的频率测量装置，可以直接测量电力系统的频率。
这些装置能够实时准确地监测电力系统的频率，为后续的频率调节提供重要的数据支持。
其次，频率调节是确保电力系统稳定运行的关键环节。
电力系统的负载和供应之间必须保持平衡，才能确保电力系统的频率处于合理范围内。
频率调节技术是为了保持电力系统负荷和供应之间的平衡而采取的一系列措施。
频率调节技术的研究不仅可以提高电力系统的稳定性和可靠性，还可以减少电力系统的供需间的不平衡现象。
在电力系统中，频率调节技术主要包括两个方面：供应侧频率调节和负荷侧频率调节。
供应侧频率调节主要通过发电机组的调节来实现。
当电力系统负荷过重或过轻时，通过增减发电机组的出力，可以实现电力系统负载和供应之间的平衡。
负荷侧频率调节则主要通过负荷的调节来实现。
当电力系统负载过重或过轻时，通过增减负荷的消耗，可以实现电力系统负载和供应之间的平衡。
这些频率调节技术能够在很大程度上保持电力系统的稳定运行，并减少因频率不平衡而导致的故障和损失。
电力系统中的低频振荡监测与抑制方法研究
电力系统中的低频振荡监测与抑制方法研究1. 引言电力系统是现代社会的重要基础设施，稳定运行对于保障国民经济的正常运行和人民生活的便利至关重要。
然而，由于电力系统的复杂性和不可控制因素的存在，系统中常常出现低频振荡，给系统的稳定运行带来了严重威胁。
因此，研究电力系统中的低频振荡监测与抑制方法，对于确保电力系统的安全稳定运行具有重要意义。
2. 低频振荡的危害低频振荡指的是电力系统中频率低于系统基频的振荡，通常在0.1-1 Hz范围内。
这种振荡会引起系统电压和频率的波动，导致电力设备的过电流、过电压等问题，对系统稳定性造成威胁。
低频振荡还会对用户设备造成损坏，影响用电质量，甚至引发整个系统的崩溃。
因此，对低频振荡进行监测和抑制是至关重要的。
3. 低频振荡监测方法3.1 电流与电压信号分析低频振荡通常导致电压和电流信号的振荡，通过对电压和电流信号进行频谱分析可以发现低频振荡的存在。
常用的频谱分析方法有傅里叶变换和小波变换等。
3.2 相角差分算法相角差分算法是测量系统振荡频率和阻尼的一种有效方法。
通过测量相邻两个采样点之间的相角差，可以计算出系统振荡频率，并可以通过相角的变化率来判断系统是否进入振荡状态。
4. 低频振荡抑制方法4.1 系统参数调整系统参数调整是对低频振荡进行抑制的一种常用方法。
通过调整发电机励磁系统和自动电压调整器（AVR）的参数，可以提高系统的阻尼，减小振荡的幅度。
4.2 新型控制策略近年来，研究人员提出了一系列基于控制理论的新型控制策略用于低频振荡的抑制。
例如，模糊控制、神经网络控制和自适应控制等方法在电力系统中得到了广泛应用，有效地抑制了低频振荡。
5. 实验与仿真研究为了验证监测和抑制方法的有效性，研究人员进行了大量的实验和仿真研究。
通过搭建小型电力系统实验平台或运用计算机仿真软件，可以模拟不同条件下的电力系统运行，从而研究和验证监测和抑制方法的可行性和效果。
6. 结论低频振荡对电力系统的稳定运行造成了极大的威胁。
电力系统低频减载自动装置——主电路设计【文献综述】
毕业设计开题报告电气工程及其自动化电力系统低频减载自动装置——主电路设计一、前言电力系统按频率自动减载历来被看作防止电力系统发生频率崩溃的重要手段。
前苏联对电力系统低频减载问题早已非常重视，我国在50年代就有感应型低频减载装置投入系统使用。
美国1996年纽约大停电事故时，因无适当的减载装置而导致系统频率崩溃，其后美国各电力系统普遍装设了低频减载装置。
人们之所以对它如此重视，不仅是因为这一装置投资很少，产生的经济效益十分巨大，而且从国内外电力系统发生频率事故时发挥的作用来看，使它被视为电力系统安全控制的基本手段之一。
电力系统的频率自动减载装置历经了一个发展过程。
从40年代至今，大体上经历了感应型、模拟型和数字型三个发展阶段。
这三个发展阶段，不仅反应了电力系统自动装置在技术进步方面的共同发展规律，而且也反应了现代电力系统对低频减载装置在高精度、多功能、高稳定性和高抗干扰性方面提出的愈来愈多的要求。
模拟型的低频减载装置，主要由分立半导体器件或线性电路构成，同感应型的机电式频率继电器相比，无疑在技术上是一个进步。
但从测频精度还比较低、温度稳定性尚比较差、功能还比较单一这几个方面来看，还不能满足现代电力系统对减载的要求。
因此发展数字型减载装置是一个必然的发展趋势。
[1]近年来，在我国发展的数字型低频减载装置主要由数字集成电路构成。
由于这类装置对系统频率采取数字化测频方法，显然在测频精度方面同模拟式相比较有了很大提高。
但这类装置只能由一些硬件构成，因而功能比较单一，增加功能就要增加硬件的复杂程度，对于比较复杂的功能，单由硬件来实现，实际上是比较困难的。
当前微机技术发展是十分迅速的，特别是单片机技术的发展，为我们构成各类自动装置提供了很好的手段。
利用单片机构成低频减载装置，不仅价格比较低廉，而且硬件电路标准化，各种功能可以通过软件设计来实现。
增加功能只需改变软件的内容而无需改变硬件电路本身。
基于以上一些特点，开发以单片机为核心的低频减载装置应是新一代减载装置的发展方向。
电力系统自动低频减载(整理)
电力系统自动低频减载电力系统频率及有功功率的自动调节1． 电力系统自动调频1.1电力系统频率波动的原因频率是电能质量的重要指标之一，在稳态条件下，电力系统的频率是一个全系统一致的运行参数。
系统频率的波动直接原因是发电机输入功率＆输出功率之间的不平衡，众所周知，单一电源的系统频率是同步发电机转速的函数：60np f =n ――电机的转速，r/min ； f ――电力系统的频率，HZ ； p ――电机的极对数；对于一般的火力发电机组，发电机的极对数为1，额定转速为3000 r/min ，亦即额定频率为50HZ 。
此时，系统频率又可以用同步发电机的角速度的函数来表示：π2w f =为了研究系统频率变换的规律，需要研究同步发电机的运动规律。
同步发电机组的运动方程为：dtdw JT T T e m =∆=-mT ――输入机械转距；e T ――输出电磁转距（忽略空载转距，即负荷转距）；J ――发电机组的转动惯量；dtdw ――发电机组的角加速度；由于功率和力矩之间存在转换关系（P=wT ）上式经过规格化处理和拉氏变换后，可得传递函数：w H P P S e m ∆=-2P――原动机功率（发电机的输入功率）；mP――发电机电磁功率；eH――发电机组的惯性常数；S――角速度变化量；w由此可知，当原动机功率和发电机电磁功率之间产生不平衡的时候，必然引起发电机转速的变化，即引起系统频率的变化。
在众多发电机组并联运行的电力系统中，尽管原动机功率P不是恒定不变的，但它主要m取决与本台发电机的原动机和调速器的特性，因而是相对容易控制的因素；而发电机电磁功率P的变化则不仅与本台发电机的电磁特性有关，更取决于电力系统的负荷特性，是难以控e制的因素，而这正是引起电力系统频率波动的主要原因。
1.2调频的必要性电力系统的频率变动对用户、发电厂和电力系统本身都会产生不良的影响，所以必须保持频率在额定值50hz上下，且其偏移量不能超过一定范围。
电力系统自动低频减负荷装置设计课程设计论文
2.3
(1)低频减载装置的控制方式
目前，低频减载的控制方式大体有两种
1把低频减载的控制分散设在每回馈电线路的保护装置中。现在的微机保护 装置几乎都是面向对象设置的，每回线路配一套保护装置，在线路保护装置中， 增加一个测频环节，就可以实现低频减载的控制功能了。
（3）基本轮中首、末级动作频率的选择 当发生严重有功功率缺额时。为了使系统频率不致降低到过低的数值，低频
减载装置的最高一轮整定频率不宜过低。 但是由于机组可以长时间运行于49.5Hz以上，第一轮低频起动值应当低于4靠系统的备用容量可以将频率恢复到49.5Hz及以上时，则频率下降的 全过程中，不应使低频减载装置动作。低频减载装置的首轮动作频率值的确定必 须考虑两个因素：既要考虑有利于抑制严重功率缺额下频率的下降深度 （从这个角 度看首轮动作频率越高越好），又要有利于充分利用系统的旋转备用容量 （从这个 角度分析首轮动作频率越低越好），所以，首轮动作频率的整定值的确定需要协调
电力系统自动低频减负荷装置设计（
基本参数：
某电厂采用双回线输送电能，满负荷运行。当其中一条线路故障后，加重另一条 线路负担，为尽可能保持系统供电经济性与可靠性，切除部分发电机组，并投入自动 低频减负荷装置。
1发电厂共6台机组，每台50万千瓦；
2切除一条线路后，线路传输功率为原来的80%。
3负何调节效应系数为2
对于电力系统来说，安全和稳定是电力系统正常运行所不可缺少的最基本条 件。所谓安全，是指运行中的所有电力设备必须在不超过它们允许的电流、电压 和频率的幅值和时间限额内运行。所谓稳定，是指电力系统可以连续向负荷正常 供电的状态。电力系统稳定是电网安全运行的关键，一旦遭到破坏，必将造成巨 大的经济损失和灾难性的后果。
计及调速器频率动态响应的低频减载优化方案的研究
的电磁功 率相 等 ， 在暂态 过程 中受 到调 速器 的控 制 ， 转 速 由稳 态运 行 时机械 功率 和发 电机 的 电磁 功 率共
机响应于其所在节点 的频率变化情况而改变出力 ， 维持系统频率稳定 ； 待系统频率恢复时 ， 重新将相应 发 电机 恢 复为 Ａ Ｇ Ｃ 经济 调度模 式 。
关键词
低 频减 载
发 电机
转速
频率 Ａ
中图法分类号
Ｔ Ｍ ４ ０ ６；
文献标志码
电力 系统 在遭 受 大扰 动 后 出 现 功率 缺 损 ， 会 导 致频率下降。为防止频率崩溃和维持频率稳定 ， 主 要 的频率 控 制手段 有调 速控 制 … 和低 频减 载 （ ｕ ｎ ｄ ｅ ｒ ￣ ｅ ｑ ｕ ｅ ｎ ｅ ｙ ｌ ｏ ａ ｄ ｓ ｈ ｅ ｄ ｄ ｉ ｎ ｇ ，Ｕ Ｆ Ｌ Ｓ ） 。低 频 减 载 是 保 证 系统 安全 稳定 运行 极端 重 要 的措 施 ， 也 是 防 止 大 面 积停 电的最后 一道 防线 的重要组 成部 分 。 低频 减 载 的整 定都 是基 于 简化 的单机 带负 荷模 型， 依据 操作 人员 经验 ， 预先 确定 可 能发 生 的最 大功 率 缺额 ， 在不 同的运行 方式 确定 各轮 次切 负荷 量 、 频 率 动作 门槛值 和 时延 等 。制定 的方案 普遍 存在 只 能 适应 特定 场 景或切 负荷 量较 大 的特点 。根 据新 推 出 的《 电力 安全 事故 紧急 处 置和 调查 处 理条 例 》 （ 国务 院令 第 ５ ９ ９号 ） Ｊ ， 应 以 电 网减 供 负荷 作 为 电力 安 全事 故 等级 评定 的正 确 指 标 。 因此 ， 在 制 定 或优 化 低频 减 载方 案时应 尽 量减少 损失 负荷 量 。
基于频率动态过程的低频减载方案校核研究
基于频率动态过程的低频减载方案校核研究刘少华;敖蕾蕾;芦毅;胡超;王磊;赖悦【摘要】频减载是电力系统抑制频率下降、维持系统频率稳定的有效方法.针对目前传统法设计的低频减载方案忽略了系统频率动态过程的不足,本文对影响东北电网功率-频率动态过程的主要参数进行分析,调整相应的参数使仿真与实测系统频率动态过程相接近,并将调整后的模型参数应用于东北电网现行低频减载方案基本级的第一级和第二级进行仿真校核分析,并在此分析的基础上提出了改进的低频减载方案.仿真结果表明,采用改进方案可以使系统在受到功率缺额扰动时,能够不过多的切除负荷,并保证系统频率能快速恢复到额定值附近.【期刊名称】《江西电力》【年(卷),期】2016(040)002【总页数】4页(P42-45)【关键词】频率动态;低频减载;优化【作者】刘少华;敖蕾蕾;芦毅;胡超;王磊;赖悦【作者单位】国网南昌供电公司,江西南昌 330006;国网南昌供电公司,江西南昌330006;国网南昌供电公司,江西南昌 330006;国网南昌供电公司,江西南昌330006;国网南昌供电公司,江西南昌 330006;国网南昌供电公司,江西南昌330006【正文语种】中文【中图分类】TM732刘少华（1986-），男，硕士，工程师，研究方向为电力系统稳定与控制。
频率是电力系统重要的运行参数，也是衡量电能质量的重要指标。
系统频率保持恒定的额定值是系统有功功率供需平衡及正常运行的标志。
当电力系统中出现由于发电机组跳闸或大容量负荷投切而造成功率不平衡时，将导致频率变化，继而发生频率动态过程。
低频减载是防止系统发生频率崩溃的紧急控制措施。
整定和校核低频减载方案的基础是对系统频率动态过程机理及特点的正确认识。
对电力系统频率动态过程的研究主要采用频域分析的方法和仿真的方法[1]。
由于频域方法本身的局限性，只适用于分析频率过程的初始和稳态值，而难以对中间的动态过程进行分析。
时域仿真法在频率动态过程分析中有广泛的应用，它能计及系统元件之非线性的影响，可给出动态响应的时域解，但由于所采用模型和参数难保准确，从而使其结果的可信性难以保证。
电力系统中低频振荡的检测与抑制方法研究
电力系统中低频振荡的检测与抑制方法研究摘要：低频振荡是电力系统中常见的一种稳定性问题，其引起的电压和电流波动会严重影响电力系统的稳定运行。
本文基于电力系统中低频振荡的特点和影响，详细探讨了低频振荡的检测和抑制方法。
针对低频振荡的检测，本文介绍了传统方法和基于智能算法的方法，并对它们的优缺点进行了比较分析。
在抑制低频振荡方面，本文提出了基于控制理论的方法和基于装置措施的方法，并阐述了它们的原理和应用场景。
最后，本文总结了目前研究中存在的不足，并对未来的研究方向提出了展望。
1. 引言低频振荡是电力系统中普遍存在的问题，其主要表现为电压和电流的周期性波动。
这种波动会引起电力系统的不稳定运行，甚至导致系统的崩溃。
因此，检测和抑制低频振荡成为电力系统稳定性研究领域的重要课题。
2. 低频振荡的检测方法2.1 传统方法传统方法主要基于传感器对电力系统中的电压和电流进行采样，通过频谱分析等手段来检测低频振荡。
这种方法简单直接，但对传感器的精度和频率响应有一定要求，且无法适应复杂系统中的变化。
2.2 基于智能算法的方法近年来，基于智能算法的低频振荡检测方法逐渐应用于电力系统中。
例如，基于小波变换的方法可以提取信号的时频特征，进而进行低频振荡的检测。
另外，基于人工神经网络和模糊逻辑的方法也在低频振荡检测中取得了良好的效果。
这些方法提高了检测的准确性和稳定性，但对算法的性能和计算资源有一定要求。
3. 低频振荡的抑制方法3.1 基于控制理论的方法基于控制理论的方法主要是通过调整系统的参数和控制策略来抑制低频振荡。
例如，采用PID控制器进行频率和电压的调节，通过改变系统的稳态和动态响应来抑制低频振荡。
此外，采用模型预测控制和频率响应裕度设计等方法也能够有效抑制低频振荡。
3.2 基于装置措施的方法基于装置措施的低频振荡抑制方法主要是通过增加附加设备和调整装置参数来改变系统的特性。
例如，采用STATCOM、SVC等无源装置来提高系统的稳定性和阻尼能力。
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电力系统动态频率测量算法及低频减载方案研究
电力系统动态频率测量算法及低频减载方案研究
1. 引言
电力系统中，动态频率测量算法和低频减载方案是保证电力系统稳定运行的重要技术。
动态频率测量算法能够及时反馈电力系统频率的变化情况，为系统运行提供准确的频率监测和控制依据。
低频减载方案则在频率过低时采取相应的措施，避免系统失稳和设备损坏。
本文将对电力系统动态频率测量算法及低频减载方案进行研究。
2. 动态频率测量算法
动态频率测量算法主要通过监测电力系统的频率来实时反馈系统运行的状态。
常用的动态频率测量算法有基于小波变换和滤波器组的方法。
该方法通过将信号输入小波变换，提取频率信息，并通过多级滤波器组实现频带划分，得到不同频段的频率信息。
这种方法能够准确测量电力系统的频率，并且能够在不同频段进行分析，更好地监测系统运行状态。
3. 低频减载方案
低频减载方案主要是针对电力系统频率过低时的应急措施，目的是避免系统失稳和设备损坏。
常用的低频减载方案有主动减载和被动减载两种方法。
主动减载方法是通过控制负荷的增减来调整电力系统的负载，以达到提高频率的目的。
被动减载方法则是通过断开一部分负载，减少系统负荷，以减小频率下降的幅度。
这两种方法根据系统的具体要求和技术条件选择使用，能够有效应对频率过低的问题。
4. 研究方法
本文采用电力系统仿真软件进行研究。
首先，构建电力系统动
态频率测量算法的仿真模型，包括对频率测量算法的信号输入、滤波器组的构建和频带划分等。
然后，研究不同负荷变化情况下的频率测量效果，验证算法的准确性和可靠性。
接下来，构建低频减载方案的仿真模型，并通过模拟频率过低的情况，验证减载方案对频率的影响和调节效果。
5. 结果与讨论
通过仿真实验，我们得到了动态频率测量算法的测量结果，并分析了不同负荷变化情况下的测量准确性和稳定性。
结果表明，所提出的算法能够准确地测量电力系统的频率，并在不同频段上进行分析，为系统的运行提供了可靠的控制依据。
同时，通过仿真实验，我们还验证了低频减载方案对频率的调节效果，结果表明该方案能够有效控制频率下降的幅度，避免系统失稳和设备损坏的发生。
6. 总结
本文研究了电力系统动态频率测量算法和低频减载方案。
通过仿真实验，验证了所提出的测量算法的准确性和稳定性，并通过减载方案的仿真实验验证了其对频率的调节效果。
研究结果表明，所提出的算法和方案能够有效地提高电力系统的频率监测和控制能力，为系统的稳定运行提供了有力的支撑。
在实际电力系统中的应用，能够为电力系统的安全运行和电力供应的稳定性提供保障
综上所述，本文通过设计了动态频率测量算法的仿真模型，并对其进行了信号输入、滤波器组的构建和频带划分等处理。
通过研究不同负荷变化情况下的频率测量效果，验证了算法的准确性和可靠性。
同时，构建了低频减载方案的仿真模型，并通过模拟频率过低的情况，验证了减载方案对频率的影响和调
节效果。
通过仿真实验结果的分析，我们发现所提出的算法能够准确地测量电力系统的频率，为系统的运行提供可靠的控制依据。
低频减载方案可以有效控制频率下降的幅度，避免系统失稳和设备损坏的发生。
因此，所提出的算法和方案能够提高电力系统的频率监测和控制能力，为系统的稳定运行提供有力支撑。
在实际的电力系统应用中，该算法和方案能够保障电力系统的安全运行和电力供应的稳定性。