电力系统强迫振荡的同心松弛现象分析.pdf

电力系统作为现代社会的基础支撑，其稳定运行是保障经济发展和民生福祉的关键。电力系统强迫振荡是电网运行中常见的一种不稳定现象，它主要由于系统内部的不稳定因素或外部扰动引起，会对电力系统的频率和电压稳定性造成影响。在现代电网规模日益庞大、结构日益复杂的背景下，准确快速地识别振荡源，并采取有效的控制措施显得尤为重要。 近年来，电力系统的强迫振荡问题引起了国内外专家学者的广泛关注。本文将就电力系统强迫振荡的同心松弛现象进行深入分析，提出一种基于能量函数和相量分析的诊断方法，以期为电力系统的稳定运行提供技术支撑。 在分析电力系统强迫振荡时，首先要明确振荡发生的基本原理。振荡通常发生在电力系统中的某些特定条件下，例如发电机或负载的突变、电网结构的变化以及参数的调整等。振荡现象会导致电网频率和电压的波动，如果不及时干预，可能会造成电力系统的广泛性故障，甚至引发大面积停电。 本文提出了一种新的理论工具——强迫振荡平均耗散功率分布的同心松弛规律。这一规律基于对电力系统强迫振荡进行相量分析，重点关注在振荡幅度保持恒定时，频率偏差和功率偏差如何通过复数（相量）形式表达，并通过这种表达方式推导出两个重要准则。 第一个准则是系统内所有节点注入的总功率损耗在等幅振荡阶段应该相互抵消，即达到一种动态平衡状态。这意味着虽然系统中存在振荡，但能量的总耗散是保持不变的，从而为系统的稳定运行提供了一种衡量标准。 第二个准则强调的是在电力系统的放射状结构中，从一个节点到另一个节点的支路中，首末端的平均耗散功率应近似相等。这个准则揭示了能量在系统中的传播和消耗特性，即能量的分布呈现一种从振荡源向四周放射的同心圆状结构。同心松弛现象正是这一能量分布规律的具体体现。 文章通过构建同心松弛的功率耗散模型，进一步阐述了这一规律。该模型能够准确反映电力系统强迫振荡的能量分布规律，从而为快速定位振荡源提供了理论基础。文章采用10机39节点的仿真系统验证了该规律的有效性，仿真结果表明，同心松弛规律能显著提高对强迫振荡扰动源的识别速度和准确性。 综合来看，电力系统强迫振荡的同心松弛现象分析不仅是一种创新的理论工具，它在理论上将相量分析和能量函数相结合，对理解和解决强迫振荡问题提供了新的视角。在应用层面，这种规律能够有效指导电力系统调度和运维人员在面对振荡时采取针对性的控制策略，从而提高系统的稳定性。对电力系统故障诊断能力和预防性能的提升具有深远的影响，对保障电力系统的安全稳定运行和故障处理具有重要的参考价值。随着电力系统规模的不断扩大和结构的日益复杂，电力系统的稳定性管理变得越来越重要。因此，同心松弛现象分析方法的提出和应用，无疑为电力系统的稳定运行提供了新的思路和解决方案，对电力行业的持续健康发展具有重要的推动作用。