电力系统低频振荡综述 (1).pdf

电力系统低频振荡是指在电力网络中出现的一种频率低于0.5Hz的系统动态现象，它主要由系统的机电稳定性问题引起，尤其是在大型互联电网中，随着电力系统的规模扩大、高放大倍数快速励磁技术的应用以及电力市场的推进，低频振荡问题日益突出。这种现象不仅影响电力系统的安全稳定运行，还限制了互联电网的电能传输能力。 低频振荡产生的机理主要与发电机的动态特性、电网结构和控制系统参数有关。当电网中的某些发电机或控制设备失去动态平衡时，会导致系统中各部分之间能量交换的不稳定，进而引发振荡。例如，发电机的励磁控制系统设计不当，或者电网中存在弱联系线路，都可能导致低频振荡的发生。 针对低频振荡的分析方法，主要包括模态分析、时间序列分析和非线性动力学分析等。模态分析通过计算系统的特征根和振荡模式来识别可能引发振荡的模式；时间序列分析则通过分析实际运行数据来检测和识别低频振荡事件；非线性动力学分析则考虑系统的非线性特性，提供更深入的理解。 抑制低频振荡的方法主要包括功率系统稳定器（PSS）、高压直流输电（HVDC）和协调控制系统。PSS是一种附加的励磁控制系统，其目的是改善发电机的动态响应，增加系统的阻尼，从而抑制振荡。高压直流输电可以通过调节直流潮流，改变交流系统的等效阻尼，有助于抑制低频振荡。协调控制系统则是综合考虑整个电力系统的各个部分，通过优化控制策略来增强系统稳定性。 在工程实践中，解决低频振荡问题需要全局视角，不仅要合理整定系统参数，确保各部分之间的协调，还需要结合不同的抑制手段，如PSS的优化设计、HVDC的灵活应用以及智能控制策略的实施。未来的研究方向可能包括：发展更先进的控制技术和算法，提高抑制低频振荡的效率；利用大数据和人工智能技术对电力系统进行深度分析和预测，预防振荡发生；研究多能源系统下的低频振荡问题，适应可再生能源大规模并网的挑战。 低频振荡是电力系统运行中的关键问题，需要通过深入理解其产生机理，采用有效的分析方法，并结合多种抑制策略，确保电力系统的安全稳定运行。同时，随着技术的进步，未来的研究将更加注重预防和智能控制，以应对电力系统日益复杂化的挑战。