电力系统低频振荡现象以及实例浅析
电力系统低频振荡分析与抑制

由于在特定情况下系统提供的负阻尼作用抵消了系统电机、励磁绕组和机械等所产生的正阻尼,在欠阻尼的情况下扰动将逐渐被放大,从而引起系统功率的振荡。
还有一种比拟特殊的欠阻尼情况,假设系统阻尼为零或者较小,那么由于扰动的影响,出现不平衡转矩,使得系统的解为一等幅振荡形式,当扰动的频率和系统固有频率相等或接近时,这一响应就会因共振而被放大,从而引起共振型的低频振荡。
这种低频振荡具有起振快、起振后保持同步的等幅振荡和失去振荡源后振荡很快衰减等特点,是一种值得注意的振荡产生机理。
2、模态谐振机理电力系统的线性与模态性质随系统参数的变化而变化,当两个或多个阻尼振荡模态变化至接近或相同状态,以至相互影响,导致其中一个模态变得不稳定,假设此时系统线性化模型是非对角化的,就称之为强谐振状态;反之为弱谐振状态。
强谐振状态是导致发生低频振荡的先导因素。
当出现或接近强谐振状态时,系统模态变得非常敏感,反响在复平面上,随着参数变化,特征值迅速移动,变化接近,这样,对于频率接近的系统特征值在强谐振之后,阻尼很快变得不同,其中一个特征值穿过虚轴,从而引起振荡。
3、发电机的电磁惯性引起的低频振荡由于发电机励磁绕组具有电感,那么由励磁电压在励磁绕组中产生的励磁电流将是一个比它滞后的励磁电流强迫分量,这种滞后将产生一个滞后的控制,而这种滞后的控制在一定条件下将引起振荡。
而且由于发电机的转速变化,引起了电磁力矩变化与电气回路藕合产生机电振荡,其频率为0.2-2 Hz。
4、过于灵敏的励磁调节引起低频振荡为了提高系统稳定,在电力系统中广泛采用了数字式、高增益、强励磁倍数的快速励磁系统,使励磁系统的时间常数大大减小。
这些快速励磁系统可以对系统运行变化快速作出反响,从而对其进行灵敏快速的调节控制,从控制方面来看,过于灵敏的调节,会对较小的扰动做出过大的反响,这些过大的反响将对系统进行超出要求的调节,这种调节又对系统产生进一步的扰动,如此循环,必将导致系统的振荡。
电力系统低频振荡的原因

电力系统低频振荡的原因引言电力系统是现代社会不可或缺的基础设施,它为我们提供了稳定的电能供应。
然而,有时候电力系统会出现低频振荡问题,给系统的稳定运行带来困扰。
本文将探讨电力系统低频振荡的原因,以及可能导致这些振荡的因素。
低频振荡概述低频振荡是指电力系统中频率较低的周期性波动。
一般情况下,电力系统的标准工作频率为50Hz或60Hz,而低频振荡往往发生在0.1Hz到1Hz范围内。
这种振荡可能导致电网不稳定、设备损坏甚至停电。
常见原因动力系统负载变化动力系统负载变化是引起低频振荡的常见原因之一。
当负载突然增加或减少时,会导致发电机和负载之间的失衡,从而引起低频振荡。
这种失衡可能是由于大型工业设备启动或停止、大规模用电设备切换等原因引起的。
发电机调节不当发电机是电力系统的核心组成部分,它负责将机械能转换为电能。
发电机调节不当可能导致低频振荡。
如果发电机的调节系统响应缓慢或不灵敏,就会导致频率波动,从而引起低频振荡。
线路参数变化电力系统中的线路参数变化也可能导致低频振荡。
线路的阻抗、电感和电容等参数会受到温度、湿度和环境条件等因素的影响而发生变化。
这些变化可能导致系统的谐振现象,从而引起低频振荡。
控制系统故障控制系统是保持电力系统稳定运行的关键组成部分。
控制系统故障可能导致低频振荡。
自动发电机控制器(AVR)故障可能导致发电机输出功率不稳定,从而引起低频振荡。
高压直流输电系统干扰高压直流输电系统在长距离输送大功率时具有优势,但它也可能对交流输电网产生干扰。
由于高压直流输电系统的存在,可能会引起电力系统中的低频振荡。
振荡的影响低频振荡对电力系统的影响是严重的。
它可能导致设备损坏,包括发电机、变压器和开关设备等。
低频振荡可能导致电网不稳定,从而引起停电和能源供应中断。
低频振荡还可能对用户造成经济损失,并对社会生活产生负面影响。
预防和控制为了预防和控制低频振荡问题,需要采取一系列措施。
应确保发电机和负载之间的平衡。
电力系统的低频振荡问题分析及处理措施

电力系统的低频振荡问题分析及处理措施发布时间:2022-06-01T07:50:30.742Z 来源:《新型城镇化》2022年10期作者:谢福梅[导读] 现代社会的发展决定了电力资源成为国家经济的重要命脉之一,电力系统是否能够安全稳定运行将直接关乎人民社会生活的健康与可持续发展,因此保证电网正常可靠运行具有重大意义。
然而,大规模跨区互联电网的形成必然将给电网运行方式和结构参数带来巨大变化。
其中,长距离、重负荷输电通道的出现无疑将对电力系统低频振荡问题带来严重影响,加之如今发电机更多地采用高放大倍数和快速励磁控制系统,低频振荡问题将会更加恶化以致严重威胁电网的安全稳定运行。
为此,重点研究电网大规模跨区互联阶段下出现的低频振荡现象迫切并且极具现实意义。
谢福梅国网四川阿坝州电力有限责任公司四川阿坝州 623200摘要:现代社会的发展决定了电力资源成为国家经济的重要命脉之一,电力系统是否能够安全稳定运行将直接关乎人民社会生活的健康与可持续发展,因此保证电网正常可靠运行具有重大意义。
然而,大规模跨区互联电网的形成必然将给电网运行方式和结构参数带来巨大变化。
其中,长距离、重负荷输电通道的出现无疑将对电力系统低频振荡问题带来严重影响,加之如今发电机更多地采用高放大倍数和快速励磁控制系统,低频振荡问题将会更加恶化以致严重威胁电网的安全稳定运行。
为此,重点研究电网大规模跨区互联阶段下出现的低频振荡现象迫切并且极具现实意义。
关键词:电力系统;低频振荡问题;处理措施目前低频振荡危害已经成为影响电力系统安全稳定运行的首要因素,对日益普遍的电力联网状况提出了更加严峻的挑战。
为了更好地推进西电东送、南北互供、全国联网的电力发展战略,强化对电力系统低频振荡的控制方法的分析,是促进国家电力事业稳定健康发展的关键途径。
1 电网振荡的分类1.1按照相关机组分类(1)地区振荡模式:地区振荡模式为少数机组之间或少数机组对整个电网之间的振荡模式。
电力系统低频振荡

电力系统低频振荡综述1 研究背景和意义:随着互联的电力系统规模不断扩大,电力系统的稳定性问题也越来越突出。
20世纪60年代美国的西北联合系统与西南联合系统进行互联运行时,发生了功率的增幅振荡,最终破坏了大系统间的并联运行。
自此之后,低频振荡一直是电力系统稳定运行中备受关注的重要问题之一。
除此之外,日本、欧洲等也先后发生过低频振荡。
在我国,随着快速励磁装置使用的增加,也出现了低频振荡现象[1],如:1983 年湖南电网的凤常线、湖北电网的葛凤线;1994 年南方的互联系统;1998 年、2000年川渝电网的二滩电站的电力送出系统;2003 年2、3 月南方--香港的交直流输电系统;2005 年10 月华中电网等。
以上电网都曾发生全网性功率振荡。
电力系统低频振荡一旦发生,将严重威胁电网的安全稳定运行,甚至可能诱发连锁反应事故,造成严重的后果[2]。
因此,对低频振荡进行深入研究并分析其控制策略具有十分重要的意义。
我国的超大规模交流同步电网的互联以及交直交混合互联电网已经初具规模,并且发展迅速。
2011年12月,由我国自主研发、设计、制造和建设的,目前世界上运行电压最高、输电能力最强、技术水平最先进的交流输电工程——1000千伏晋东南—南阳—荆门特高压交流试验示范工程扩建工程正式投入运行;2012年3月,锦屏-苏南±800千伏特高压直流输电线路工程全线贯通。
仿真分析和现场试验结果表[3-4]:跨区交流联网特别是弱联系交流联网将带来大扰动的暂态稳定问题和小扰动的动态稳定问题,其中,大扰动后暂态功率的大范围传播和0.1Hz左右的超低频振荡对互联电网的安全构成威胁,应采取有效措施加以解决。
总之,低频振荡现象在大型互联电网中时有发生,常出现在长距离、重负荷输电线路,并随着互联电力系统规模日益增大,系统互联引发的区域低频振荡问题已成为威胁互联电网安全稳定运行、制约电网传输能力的重要因素之一[1],有必要全面认识电力系统低频振荡问题。
电力系统振荡原因、现象、处理分析

分析时间
2006 年 7 月 31 日
分析地点
学习室
分析专业
电气检修队继电保护班Fra bibliotek分析种类岗位分析
参加人员
队长、专工、保护班人员
分析题目
电力系统振荡原因、现象、处理分析
分析内容 一、 提出问题:
2006 年 6 月 1 日、2006 年 6 月 25 日和 2006 年 7 月 1 日由于系统内故障而发生三次系 统振荡,我厂均有不同程度的反应,前两次我厂只有冲击现象,特别是 2006 年 7 月 1 日华 北与华中解网造成的系统振荡,我厂振荡现象明显,220KV、500KV 系统和各发电机反应 强烈,均出现振荡现象。 二、 原因分析:
7、 系统振荡时振荡解列装置动作的现象及处理: (1) 现象:“振荡解列装置 I 动作”、“振荡解列装置 II 动作”光字亮。丰万 I、 II 线跳闸,线路潮流回零,跳闸开关 5051、5053、5061、5063 红灯灭,绿 灯闪光。蒙西网与华北网解网,内 蒙西部网频率增大后又 降低,机组转速 升高。故障录波器动作,高周切机 装置动作,安全自动装 置动作。高周切 机第一轮、安全自动装置动作,#6F—B 组出口开关 5041、5042 跳闸,机 组负荷降至 10MW 左右。高周切机第二轮切#4 机组,#6、#4 机组自带厂用 电运行,锅炉投油维持基本燃烧,汽机手动维持转速在 3000rpm 附近。未 被切的机组在一次调频的作用下, 调门自动关回部分,有 功负荷不同程度 下降,可能出现多台炉同时投油助燃,炉前燃油压力降低。 (2) 处理:网控值班员将保护、高周切机、振荡解列装置动作情况、系统电压、 潮流、周波波动、摆动、系统冲击情况及一次设备检查情况汇报值长。如有 故障设备,应进行隔离,并及时汇报;网控人员应立即通知切机单元跳闸原 因,单元电气值班员通知机、炉专业人员;立即调整发电机端电压,暂时维 持厂用电自代,待令将发电机同期并网。如果汽轮机不能维持 3000rpm 运行, 厂用电不能维持自带,视高备变正常,应采用瞬停切换厂用电的方法切换。 配合机炉作好其它准备工作,待系统振荡平息后,待令将发电机并入电网; 由于蒙西网与华北网解列,我厂负责蒙西网调频任务,指令#2 机组为调频 机组,其他各机按值长令调整负荷。频率允许范围 50±0.5HZ,机组转速变 化范围 2970---3030rpm,当蒙西网与华北主网并列时,频率允许范围 50± 0.2HZ。当蒙西网与华北主网电压、频率偏差较大时,要及时汇报调度予以 调整,直到符合条件再进行同期并列。按调度令逐步进行,具备联网条件应 采用自动准同期装置进行并网。
浅析电力系统低频振荡与PSS作用

P S S 参数整定倾 向于用“ 鲁棒” 原则 , 以使其适应 不 同的电力系统工况 , 而不求某种工况下的最佳 , 结构倾 向于简单可靠。一般情况下 , 采用一个输
的功率振荡 , 其振荡频率较低 , 一般 为 0 . 2— 2 . 5 H z , 故将其称为低频振荡 ( 又称功率振荡 , 机 电振 荡 )。这种低 频振荡或功 率振荡常 出现 在长距
2 低频 振 荡发 生的 本质原 因
降低励磁系统电压调节 环的增益 , 不影响励磁系 统的暂态性能, 对抑制电力系统低频振荡效果显 著, 而且易于实现 , 因而得到 了广泛 的应用 , 目前 四川 省 网系统 主要 发 电机组 均 已配置 了 P S S 。
4 大桥 水 电厂 P S S配置情 况
皿 S i c h u a n W a t e r P o w e r
潘
智: 浅析电力系统低频振 荡与 P S S 作用
2 0 1 3 年第 3 期
图l 励磁系统原始模型框 图
电力系统稳定器 ( P S S ) 是该型号励磁系统的
一
一个双输入型的 P S S 。附加 的反馈信号为机组 的
( 凉 山州大桥水电开发总公司 , 四川 西 昌 6 1 5 0 0 0 )
摘
要: 对电网开展及 时、 有效 的小干扰稳定安全评估 , 深入掌握系统小干扰稳定特性具有 十分重要 的现 实意义 。分析 了电
力系统稳定器( P S S ) 对低频振荡 的抑制作用及其在大桥水电厂中的应用。 关键词 : 低频振荡 ; 频率 ; l a S S ; 阻尼 ; 模型 ; 大桥水电厂
尤 为 突 出 ,已成 为 系 统失 稳 的重 要 原 因 。 目前 ,
电力系统低频振荡
电力系统低频振荡综述1 研究背景和意义:随着互联的电力系统规模不断扩大,电力系统的稳定性问题也越来越突出。
20世纪60年代美国的西北联合系统与西南联合系统进行互联运行时,发生了功率的增幅振荡,最终破坏了大系统间的并联运行。
自此之后,低频振荡一直是电力系统稳定运行中备受关注的重要问题之一。
除此之外,日本、欧洲等也先后发生过低频振荡。
在我国,随着快速励磁装置使用的增加,也出现了低频振荡现象[1],如:1983 年湖南电网的凤常线、湖北电网的葛凤线;1994 年南方的互联系统;1998 年、2000年川渝电网的二滩电站的电力送出系统;2003 年2、3 月南方--香港的交直流输电系统;2005 年10 月华中电网等。
以上电网都曾发生全网性功率振荡。
电力系统低频振荡一旦发生,将严重威胁电网的安全稳定运行,甚至可能诱发连锁反应事故,造成严重的后果[2]。
因此,对低频振荡进行深入研究并分析其控制策略具有十分重要的意义。
我国的超大规模交流同步电网的互联以及交直交混合互联电网已经初具规模,并且发展迅速。
2011年12月,由我国自主研发、设计、制造和建设的,目前世界上运行电压最高、输电能力最强、技术水平最先进的交流输电工程——1000千伏晋东南—南阳—荆门特高压交流试验示范工程扩建工程正式投入运行;2012年3月,锦屏-苏南±800千伏特高压直流输电线路工程全线贯通。
仿真分析和现场试验结果表[3-4]:跨区交流联网特别是弱联系交流联网将带来大扰动的暂态稳定问题和小扰动的动态稳定问题,其中,大扰动后暂态功率的大范围传播和0.1Hz左右的超低频振荡对互联电网的安全构成威胁,应采取有效措施加以解决。
总之,低频振荡现象在大型互联电网中时有发生,常出现在长距离、重负荷输电线路,并随着互联电力系统规模日益增大,系统互联引发的区域低频振荡问题已成为威胁互联电网安全稳定运行、制约电网传输能力的重要因素之一[1],有必要全面认识电力系统低频振荡问题。
低频振荡介绍
系统阻尼足够
振荡逐渐消失
系统缺乏阻尼
失去动态稳定
一、
(二)低频振荡的现象和特点
Ø 低频振荡时,发电机通常满负荷运行或线路重载;减小出力,可以削弱低频振荡; Ø 低频振荡时,发电机角速度、转矩、有功功率周期性变化,电压变化不大。
一、
(三)低频振荡分类
低频振荡
负阻尼导致
强迫振荡导 致
局部振荡 区域振荡
FACTS
柔性交流输电系统
Flexible Alternative Current Transmission System
包括串联补偿装置、 无功补偿器、同步 补偿器等,为系统 提供灵活的抑制低 频振荡的方式。
课件回顾(思考题)
1、低频振荡的振荡频率通常在0.1~0.8Hz之间。 A、对 B、错
Ø 低频振荡时,发电机通常满负荷运行或线路重载;减小出力,可以削弱低频振荡; Ø 低频振荡时,发电机角速度、转矩、有功功率周期性变化,电压变化不大。
一、
(三)低频振荡分类
低频振荡
负阻尼导致
强迫振荡导 致
局部振荡 区域振荡
(三)低频振荡分类
局部振荡
• 又称厂内型低频振荡 • 涉及同一电厂的发电
机与系统内的其余发 电机之间的振荡。 • 0.8~2.5Hz
(一)一次系统方面的措施
增强网架,减少重负荷输电线路,减少受送间电气距离。 输电线路采用串联补偿电容,减少联系电抗。 采用直流输电方案。
长输电线路中部装设静止无功补偿器(SVC)。
(二)二次方面的措施
三、低频振荡抑制措施
PSS
电力系统稳定器
Power System Stabilizer
基本原理:
产生一个正阻尼以 抵消系统的负阻尼。
送端电网电源侧低频振荡成因分析及防范措施讨论
汽 机数 字 式 电 液 调 节 控 制 系 统 ( D E H) 是 电 源 侧 重要 的涉 网协调 控 制 装 置 , 其功 能 和 参数 设 置 在 很 大 的程度 上影 响着机 组安全 稳定 。 汽 机调 节 阀门是正 常运行 时汽 轮机功 率控制 的 唯一 出 口 , 对 汽 轮 机输 出功 率起 决 定性 作 用 。 阀 门
: _
的相对稳 定 , 简单地 如下 :
F 总= k 1 × F 1 ( )+ 2 X F 2 ( )
其中: F 总 一 主蒸 汽流 量 ;
— ± == ●■一
F ( ) 一 单 阀流量 函数 , 一 单 阀系数 ;
. 口 I 椰 1 1 0
0
振 荡事件 看 , 既 发生 在商 业运行 机组 , 也 发 生 在
基 建 调 试 机 组 。机 组 类 型 和 控 制 系 统 不 尽 相 同 ,
据 相关 资料显示 , 当抗 燃油泡 沫特性 超标 时 , 会
影 响油压 的稳定 , 引起 油 压 波动 而 导致 调 节 系 统持 续 不 问断摆 动 ; 当抗 燃油 水 分 、 酸值 和 电阻 率超 标 ,
图3 D EH 结 构 原 理 框 图
D E H系统 控制参 数 的不合理 设置 主要表 现在 : ( 1 ) 功 率控 制 回路 调 节 作 用 过 强 , 控 制 系统 的 稳 定裕度 较低 , 当 出现 阀门流 量 特 性异 常 或参 数 较
机组运 行进 入该 区域 , 导致 了机组 负荷异 常波 动 , 如
会导致 油泥 增多 , 引 起 颗粒 物 超 标 。颗粒 物 是 液压
诱 发 事 件 的直 接 原 因 也 不 一 样 , 但 都 与 机 组 汽 机
浅谈电力系统低频振荡的产生机理分析方法及抑制措施
2. 1. 4 低频振荡的自激分析法
自激分析法的基本思想是在被研究的 n机电力
系统中任选一机作为自激机将系统的其余部分进行等效 ,这样就得到
一个等效的“二阶 ”系统 , 从而可以通过迭代求解的
方法比较容易地求出此“二阶 ”系统的特征根 [16 ] 。
自激法可以有效地解决电力系统的“维数灾 ”问题 ,
但其收敛性相对 SMA 法要差 ,而且在多机系统中的
一个模式同时和几台机强相关时 ,并在这几台机作
为自激机时 ,会由于都收敛于这一模式而产生丢根
现象 ;另外 ,若多机系统的一台机和几个机电模式相
关 ,则用此机做自激机时 ,只能收敛到其中一个强相
关模式 ,此时也会导致结果失去完整性 。
2. 2 基于非线性动态方程的分歧理论分析法和时
低频振荡的自激分析法自激分析法的基本思想是在被研究的机电力系统中任选一机作为自激机将其状态变量作为保留变量而将系统的其余部分进行等效这样就得到一个等效的二阶系统从而可以通过迭代求解的方法比较容易地求出此二阶系统的特征根自激法可以有效地解决电力系统的维数灾问题但其收敛性相对法要差而且在多机系统中的一个模式同时和几台机强相关时并在这几台机作为自激机时会由于都收敛于这一模式而产生丢根现象
文献 [ 16 ]中还介绍了改进 SMA 法 ,其基本思 想如下 : (1)先形成降阶系统 X = A r ( p) Xr, 则其特 征值 λ和特征向量 u 应满足等式 [λI - A r (λ) ] u = 0; ( 2)将 A r (λ)在 λ =λ( j) 处按泰勒级数形式展开 , 则可得 :
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电力系统低频振荡现象以及实例浅析
黄河万家寨水电站(山西偏关万家寨) 薛善启李焱刚
【摘要】本文阐述了电力系统低频振荡的原因和解决的办法,并用万家寨电站低频振荡的实例进行浅析,使读者便于理解。
【关键词】电力系统;低频振荡;分析;处理
1. 电力系统低频振荡的概念
电力系统振荡分为同步振荡和异步两大类,同步振荡以低频振荡为主。
异步振荡是两个联络运行的系统或发电厂,因为短路事故或不同期并列等原因,系统的静态或暂态稳定招到破坏,出现异步运行传送功率电流电压发生来回中期性的振荡,这是很严重的一类电力系统事故。
而电力系统发生比较频繁的一种振荡现象却是低频振荡,这类事故多半发生在重负荷弱联系或远距离弱联系的系统或电厂之间,在联络的电厂采用快速响应高放大倍数励磁系统的条件下更容易出现。
低频振荡持续的频率很低,周期一般在0.5秒到5秒之间。
低频振荡的发生一般有下面几种情况:a. 系统在负阻尼时发生的自发功率振荡。
b. 系统在受到扰动后,由于阻尼弱其功率振荡长久不能平息。
c.系统振荡模式与系统中某种功率波动的频率相同,且由于弱阻尼,使联络线上该功率波动得到放大,产生强烈的功率振荡。
d.由发电机转速变化引起的电磁力矩变化和电气回路藕合产生的机电振荡。
2.电力系统低频振荡的一般现象和判断
电力系统低频振荡发生后,由于联络运行的系统间或电厂间还处于同步运行状态,所以往往让运行调度值班人员很难确认正在发生的低频振荡的现象或判断低频振荡的发生根源。
低频振荡发生时候振荡中心附近将有下面一些现象:a.系统频率发生小幅周期性的变化。
b.机组、线路功率发生周期性摆动。
c.机组、母线以及线路电压发生周期性的小幅摆动,可能出现电压越限报警。
d.省网间或大区联络线功率发生周期性摆动。
低频振荡很重要的一个特别就是电气量的周期性异常变化以及虽然同步但不稳定的运行状态,另外低频振荡的发生还可能与系统运行方式的改变息息相关。
比如多条联络线运行的某电厂与变电站间某条联络线退出运行等。
运行调度值班人员可以从这些现象和线索中推断低频振荡的发生以及振源方位,以便快速进行处理。
3.电力系统低频振荡处理方法
由于电力系统低频振荡发生的原因多与系统联络阻尼功率系数小有关,有的甚至出现负阻尼系统。
当系统受到扰动,发电机转速调节时或发电机固有振荡频率与系统功率波动频率相同时共振都可能发生电力系统低频振荡。
所以发生低频振荡时应设法以减小系统阻尼等措施将振荡消除。
a.退出快速响应的机组有功无功二次调频调压装置包括有功PID无功PID等,增大机组阻尼系数,尽量由机组调速器励磁调节器自发调节。
b.在不超过系统电压运行上限的情况下尽量增加机组无功功率,可以减小发电机攻角提高发电机静稳极限,增加减速面积,有利于低频振荡平息。
c.让电厂机组PSS电力系统稳定装置投入增加机组阻尼系数。
d.电压降低很大时投入励磁系统的强行励磁装置,提高机组静态稳定。
e.在保证系统有功供给平衡并系统频率不能低于49.5HZ的前提下特别是满负荷运行的发电机组应尽量降低机
组有功功率到合理范围,以降低联络负荷功率,增加减速面积,增加系统静态稳定。
e.系统频率很低接近49.5HZ应适当增加机组有功或减少变电站负荷。
4.2005年9月1日万家寨电站与蒙西电网低频振荡实例浅析
2005年9月1日18点53分至21点12分发生了三次蒙西电网机组对主网的低频振荡。
前两次
振荡自行平息,第三次振荡有逐渐加大的趋势,万家寨电站#1机、#3机相继跳闸,蒙西电网机组对主网的振荡平息。
4.1万家寨电站简况
万家寨并入内蒙电网共三台水轮机组(#1、#2、#3),每台机容量为180MW,机组额定电压为15.75kV。
机组励磁调节器采用自并励方式,为广科所产品,现场整定的调节模式为恒电压方式。
机组的PSS未投运。
万永线、万杨线运行。
万薛线停电,进行破口接入宁格尔变电站的切改工作。
4.2万家寨电站机组调节系统问题分析
a、万家寨电站监控系统采用恒无功控制,机组有功发生大幅度变化时,因为无功不变,由于电枢反应致使机端电压波动较大,特别是有功大幅度增加时,低端电压会明显降低。
b、万家寨电站由于监控采用恒定无功调节,励磁调节器是恒定电压调节,当改变无功出力时候,监控系统调节无功电压下降,励磁系统也会参与调节,控制方式不同,有时引发相位差,导致电压“畸变”。
4.3万家寨电站机组振荡初始工况分析
通过万家寨计算机监控系统记录波形判断:a、振荡的引发与万家寨电站机组的运行工况关系密切。
b、机组发生摆动与两个条件有关:一是三台机几乎满发,二是机端电压低于15.5kV。
振荡前系统中阻尼最弱的是万家寨电站对主系统的振荡模式,阻尼比为0.002其频率为0.90Hz;增加万家寨电站机组有功出力或降低机组机端电压,会降低万家寨电站的阻尼;万家寨电站机组投入PSS,会显著增加万家寨电站的阻尼;合入万薛线,也会显著增加万家寨电站的阻尼。
“9.1”蒙西电网对主网的低频振荡是由万家寨电站的有功无功的摆动引起的。
①用机组详细模型和Eq’恒定模型两种方法计算得万永线静稳极限为780MW和690MW。
第一次振荡前万永线传送功率为385MW,低于静稳极限,满足要求。
②如果万家寨电站1-3#机组满发,机组详细模型时为弱阻尼,可见万家寨电站发电机组模型参数对阻尼有减弱的影响。
5、万家寨电站低频振荡分析结论
a、这次振荡为低频同步振荡。
b、这次振荡的振源在万家寨电站,原因是万家寨电站机组对系统的阻尼很弱,随着有功出力的增加和无功出力的减少,更加降低了阻尼,引发了万家寨电站机组对蒙西低频振荡,并激发了蒙西电网对主网的低频振荡。
c、万家寨电站1-3#机满发且电压较低的情况下会出现负阻尼的情况。
d、万家寨电站励磁调节器与监控系统励磁调节控制方式有冲突。
e、投入万家寨电站或蒙西电网其他机组的PSS都可以提高万家寨电站的阻尼。