电力系统实时低频振荡分析及最优校正软件

随着现代电力的区域互联,电力系统的低频振荡分析也越来越重要。为实现系统实时状态下的低频振荡分析与控制,基于现代内点理论设计了一套满足电力系统小干扰稳定要求的电力系统实时低频振荡分析和最优校正控制软件。其通过解析电网的实时运行数据和形成电网机组参数数据文件,进行潮流计算和小干扰稳定计算校验,在不满足小干扰稳定的运行方式下对系统进行最优校正控制,优化全网的机组出力、PV节点电压等,提出优化策略,以确保电网安全稳定可靠运行。测试系统验证了该软件能准确快速地判断出系统的稳定性及给出相应的满足小干扰稳定运行的优化配置策略,取得了很好的效果。     

电力系统低频振荡实时控制

低频振荡实时控制方法将小干扰稳定在线控制策略或设定的离线策略应用于控制实际发生的低频振荡。通过小干扰稳定计算得到电网的弱阻尼模式,分别计算将各弱阻尼模式的阻尼提高到不同档位的控制措施。在电网发生低频振荡时进行在线分析,采用实测主导模式的频率筛选出候选的模式集,根据振荡中心的信息在小干扰稳定性分析中对设备进行分群,并根据设备分群信息确定与实测主导模式对应的模式,根据实测主导模式阻尼与临界安全阻尼门槛值的差值确定对应的小干扰稳定计算得到的控制措施。若没有与实测主导模式对应的模式,则从离线策略表获取辅助决策信息。最后通过自动发电控制(AGC)系统或调度员命令实施相应的控制策略。     

天津电网小干扰稳定分析及控制

小干扰稳定中的一个中心和重要问题就是低频振荡问题,在系统扩大,特别是在大区联网下,这个问题更为突出。利用线性化分析和prony检测相结合的方法完成了大区联网条件下天津电网的低频振荡分析工作。求出了与天津电网相关的低频振荡模式,特别是弱阻尼低频振荡模式,并提出了增强系统阻尼,改进系统小干扰稳定的方法和措施。     

大区联网条件下天津电网低频振荡分析

低频振荡问题是大区联网下系统稳定中的一个重要问题,文章利用特征分析和prony检测相结合的方法完成了华北、华中、山东、川渝联网系统中天津电网的低频振荡分析工作。求出了与天津电网相关的低频振荡模式,特别是弱阻尼低频振荡模式。并提出了增强系统阻尼,改进系统小干扰稳定的方法和措施。     

电力系统小干扰稳定安全评估的一般原则及其在贵州电网中的应用

互联电力系统的低频振荡问题日益突出,对实际电网开展及时、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。针对相关研究系统性、规范性不足的问题,提出工程中小干扰稳定安全评估的一般原则,即有效性、典型性和可验性原则。将上述原则应用于贵州电网的小干扰稳定安全评估中,指出贵州电网的关键模式为云贵区域模式,分析了云贵区域模式受贵州外送功率、贵州500 kV线路接线、贵州机组电力系统稳定器参数影响的特性,提出通过现场测试调整电力系统稳定器参数,提高系统阻尼的建议。文中的研究可为现场开展小干扰稳定安全评估提供参考。     

调速器参数对水电主导系统稳定性影响及整定

水电主导调频的系统容易发生频率振荡现象,故在整定水轮机调速器PID参数时,往往以频率的小干扰稳定为目标进行优化。本文基于阻尼转矩法,分析了PID参数对频率振荡转矩和低频振荡转矩的影响,并通过四机二区系统进行了验证,研究结果表明,调整PID参数抑制频率振荡的同时,可能会加剧系统的低频振荡。最后提出一种适用于水电主导调频系统的PID参数整定方法,该方法在提高系统频率稳定性的同时,不会恶化弱阻尼低频振荡模式。     

大区电网互联对电力系统动态稳定性的影响

研究了由区域电网间互联形成的互联电网动态稳定性的特点、低频振荡产生的原因，提出了互联系统动态稳定性的控制策略，并提出以下结论：励磁系统中自动电压调节器的负阻尼作用仍然是互联电网发生低频振荡的主要原因；PSS 已被证明是阻尼低频振荡的最有效、经济的装置，对本地振荡模式和区域间振荡模式均有很好的效果；直流调制、可控串补及可控静补对改善系统阻尼可有重要作用，今后应对这些领域进行更多的研究。     

区域电网低频振荡主导模式的检测方法

提出了一种基于实测的功角曲线检测区域间低频振荡模式的新方法,这种方法能有效检测出互联系统的区域间主导低频振荡模式,因此可以对扰动下的系统进行有效的分析。大系统算例结果表明,所提方法能准确的检测识别出系统主导区域间低频振荡模式,其结果与综合稳定程序（PSASP）计算出的结果一致,从而验证了所提新方法的正确性和有效性。     

电网互联对山东电网内部低频振荡模式的影响

结合规划中的山东与华北电网互联工程，给出适合评估联网后原山东电网内部低频振荡模式变化趋势的方法。通过跟踪互联前后原系统中弱阻尼振荡模式，借助振荡模态图，分析低频振荡问题受联网影响的变化趋势。对联网后原山东电网内部低频振荡模式的变化，联络线交换功率对振荡模式的影响等问题进行计算分析，总结出电网互联对山东电网内部2类低频振荡模式影响的规律。     

超低频区间振荡现象的机理分析

对我国东北、华北、华中、川渝电网的联网工程中出现的超低频区间振荡现象进行了深入的理论分析。提出区间振荡模式的特征值关于区间联系导纳的灵敏度的概念,通过对该灵敏度的数学分析,揭示了区间振荡频率受电网互联强弱的影响规律,指出区间振荡频率将随电网互联的减弱而降低。同时阐明系统容量对区间联系导纳的影响,在我国四大电网联网时由于系统容量较大,使得区间联系导纳较小,进而导致区间振荡频率较低,出现了超低频现象。对四机两区系统和四大区域联网系统进行小干扰稳定计算,比较并说明本文采用经典发电机模型近似复杂详细模型来定性研究区间振荡频率变化的方法的有效性,并且验证了理论分析的正确性。     

华东-福建联网低频振荡问题分析

华东福建联网后出现的低频振荡问题将威胁电网的安全稳定运行.在简单介绍电力系统小干扰稳定基本概念的基础上,利用电力系统仿真软件NETOMAC,通过小干扰稳定频域分析法和时域分析法研究2007年和2010年华东福建联网低频振荡问题,重点关注福建相对于华东主网三省一市的的区域振荡模式.对华东福建联络线不同传输功率对区域振荡模式的影响,以及负荷特性对小干扰计算结果的影响作了相应的研究.     

同步电网合理规模的3个基本约束研究

电网互联可以充分发挥电网的经济效益,而同步电网规模充分扩大后将带来电网调度、低频振荡等问题。从纯技术的角度,提出决定同步电网合理规模的3个基本约束：频率稳定约束、低频振荡最低频率约束和同步功率支援效应消失约束。研究表明：稳态频率偏差指标比暂态频率偏差指标对同步电网规模的要求更高,因而同步电网频率稳定约束可根据稳态频率偏差指标计算;快速励磁控制在低频振荡频段内对发电机阻尼的贡献是负的,且振荡频率越低负阻尼越大,配备有电力系统稳定器的发电机总电气阻尼通常在振荡频率低于0.3 Hz后变负,且振荡频率越低负阻尼越大;同步功率系数是刻画同步功率支援效应的指标,若同步电网内2台机组间稳态功角差超过90°,同步功率支援效应将消失。从同步电网一般性结构出发进行研究,其研究结论对实际电网的互联方式与电网规模确定具有指导意义。     

异步联网方式下云南电网超低频振荡的抑制措施与试验

在云南异步联网验证性试验过程中,云南电网频率出现了长时间的超低频率振荡现象,威胁电网的安全稳定运行。在单机系统及BPA仿真系统下分析了水电机组调速器不同参数以及直流频率限制控制器对频率稳定性的影响,通过仿真计算提出了调整云南水电机组调速器死区、优化PI参数等措施,并比较了不同措施的特点。经过实际电网大、小扰动试验验证,本文所提措施可以有效解决异步后云南电网的超低频振荡问题。     

基于发电重新调度的小干扰稳定问题研究

采用基于灵敏度分析的发电重新调度方法对电力系统的小干扰稳定问题进行分析研究。研究过程中使用小干扰稳定分析工具(small signal analysis tool,SSAT)对典型运行方式下湖北电网的低频振荡模式进行分析,并对其中的鄂恩纳吉模式进行了发电机组重新调度,验证结果显示,在没有用传统阻尼控制器的情况下,使用该方法可有效提高电力系统的小干扰稳定性。     

基于阻尼转矩分析的电力系统低频振荡源定位

准确定位低频振荡参与机组并采取有效的控制措施以提高系统阻尼、快速平息系统振荡是大电网安全稳定运行的重要保障。为此,提出了一种基于总体最小二乘-旋转不变技术的信号参数估计(TLS-ESPRIT)和阻尼转矩分析(Damping Torque Analysis,DTA)方法进行低频振荡发生源定位的方法。该方法利用TLS-ESPRIT对发电机组的有功出力、角速度、功角信号进行模式分解,提取发电机高度参与的振荡模式,采用最小二乘拟合方法计算发电机高度参与振荡模式的阻尼转矩系数,然后根据阻尼转矩系数判定发电机是否为该振荡模式的振荡源。分别以4机2区和10机39节点系统为例进行仿真验证。仿真结果表明,所提出的振荡监测方法能够准确定位电力系统低频振荡源,且通过振荡源对其自身的控制能够有效地平息系统中的低频振荡现象。     

大容量风电场对电力系统小干扰稳定和阻尼特性的影响

建立了异步风力发电机组的小干扰稳定数学模型，研究了风电场接入电网后电力系统的小干扰稳定分析方法并实现了其工程应用。通过对含有大容量高比例风力发电的实际电网的计算分析表明，风电场的运行状态对电网的低频振荡模式和振荡特性有一定影响。风电机组出力的变化，使网内常规机组的运行方式发生变化，从而导致一些局部振荡模式出现或消失。网内和网间各大机群间的振荡模式没有发生变化，但振荡特性发生变化，且增加了与风电场强相关的振荡模式，这些振荡模式一般具有较好的阻尼特性。