关于FESS抑制电力系统低频振荡的原理分析.pdf

【FESS抑制电力系统低频振荡的原理分析】 电力系统的稳定运行对于保障电网安全至关重要，其中低频振荡是电力系统中常见的不稳定现象。飞轮能量存储系统（FESS）作为一种先进的电力技术，被广泛应用于抑制低频振荡，提高了电力系统的动态稳定性。 FESS在电力系统中的应用主要基于其双向反馈感应电机（DFIM），该电机的转子侧通常采用双PWM电压源作为交流励磁电源，这种电源来源于定子电压，并直接接入系统。在含FESS的单机无穷大系统模型中，无穷大系统网络方程与FESS接入单机无穷大的电压方程共同构成了FESS与电力系统交互的基础。具体来说，系统网络方程描述了定子电流与电压之间的关系，而FESS接入的电压方程则反映了FESS在系统中的动态行为。 FESS抑制低频振荡的物理过程主要体现在以下几个方面： 1. 静态状态下，不考虑损耗，飞轮转速一般保持不变，与系统之间无能量交换。 2. 当系统出现转动，通过适当的控制策略，可以调整FESS转子转速，实现能量的吸收或释放。 3. 飞轮转速的变化直接影响FESS的能量吸收或释放。转速降低时，FESS释放能量，系统处于发电状态；转速升高时，FESS吸收能量，系统处于储能状态。 4. 在低频振荡发生时，如果FESS能够补偿系统的振荡功率，可以通过FESS的有功和无功功率控制输出适当功率，迅速平息振荡。无功功率控制旨在维持FESS输出的无功功率恒定，有功功率控制则确保有功功率恒定，两者协同作用，以抑制振荡。 5. 当系统振荡时，若不能准确反映振荡信息，就无法补偿振荡功率，抑制效果受限。因此，通过在控制回路中增设阻尼控制信号，可有效解决这一问题，使得FESS能够及时吸收或释放振荡功率，对系统低频振荡产生阻尼作用。 FESS抑制电力系统低频振荡的原理在于利用其储能和调节能力，通过控制转子转速改变能量的吸收和释放，从而抵消系统中的振荡。在设计和实施控制策略时，结合有功和无功功率控制以及阻尼控制信号，可以显著提高电力系统的稳定性，防止因低频振荡导致的系统故障。这一技术的应用对于我国电力行业的科技进步具有积极的推动作用。