电力系统低频振荡的源头识别及抑制
电力系统低频振荡分析与抑制综述
２． ｏｎ Ｃｈ ｇｑｉｇ Ｅｌｃ ｒｃＰｏｗｅ ｓ ｔｈｉ ｎｄＣｏｍ ｍ ｕ ｃａｉ ｎ ｅ，Ｃｈ ｇｑ ｎ ００１ ｎ ｅ ｔｉ ｒＤｉｐａｃ ｎｇａ ｎｉ ｔｏｎ Ｃｅ ｔ ｒ ｏｎ ｉ ｇ ４０ ４，Ｃｈｉ ； ｎａ
３ Ｃｈ ｎ ｑｎ ｉｅｓｔ， ｏ ｇ ｉｇ４ ０ ４ ， ｉａ ． ｏ ｇ ｉｇＵｎｖ ｒｉ Ｃｈ ｎ ｑｎ ０ ０ ４ Ｃｈｎ ） ｙ
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。
电力系统低频振荡的成因重新解析
电力系统低频振荡的成因重新解析电力系统低频振荡是指在电力系统中出现的频率较低且持续一段时间的振荡现象。
这种振荡通常具有较大的振幅，对电力系统的稳定性和可靠性产生负面影响。
在过去的研究中，对电力系统低频振荡的成因进行了一定的解析，但是由于电力系统的复杂性和多变性，对于该问题的理解和解释仍有待进一步深入。
为了重新解析电力系统低频振荡的成因，我们需要从其根本原因出发，即电力系统的动态特性和稳定性。
电力系统由发电机、变压器、输电线路、负载等多个组成部分组成，它们之间通过复杂的电力网相互连接。
系统中存在大量的多相流动和耦合效应，以及动态响应和稳态响应之间的相互作用。
电力系统低频振荡的成因可能与电力系统的固有特性有关。
电力系统中的各个组成部分都具有一定的惯性和阻尼特性，如发电机的转子惯性、变压器的电感和阻尼、输电线路的阻抗等。
这些特性在系统负荷发生变化或发生故障时会引起系统的动态响应，可能导致系统振荡的发生。
电力系统中还存在很多复杂的非线性和时变特性，如各种控制设备、保护装置等，它们的作用也可能对系统的稳定性产生影响。
电力系统低频振荡的成因还与系统运行状态有关。
电力系统是一个大规模的复杂网络，其中包含了多个节点和支路。
系统的运行状态是指各节点和支路的电压、电流、功率等参数的数值。
当系统运行状态接近不稳定边界时，系统的动态响应会增加，可能引发低频振荡。
当发电机负荷过重或输电线路过载时，系统容易产生低频振荡。
还有一些外部因素，如输电线路的突然故障、恶劣天气条件等，也可能对系统的稳定性产生影响。
电力系统低频振荡的成因还与系统的控制方法和运行策略有关。
电力系统通过各种控制设备和调度控制中心来实现对系统的监视和控制。
这些控制方法和运行策略的选择对系统的稳定性和抗扰性产生重要影响。
调度中心对系统的发电机输出功率、变压器的变比、输电线路的有功和无功功率等进行调节时，可能引发系统的低频振荡。
不合理的控制策略和参数设置也可能导致系统的不稳定。
电力系统低频振荡的原因及抑制方法分析
电力系统低频振荡的原因及抑制方法分析电力系统低频振荡的原因及抑制方法分析随着电力系统低频振荡对系统稳定性危害的逐渐显现，对系统低频振荡的分析越来越受到关注，本文分析了系统低频振荡产生的原因，比拟了常见的抑制低频振荡的措施，比照了优缺点，对柔性交流输电系统技术在抑制低频振荡中的应用进行展望。
【关键词】低频振荡抑制措施电力系统电力系统联网开展初期，发电厂同步发电机联系较为紧密，阻尼绕组会产生足够大的阻尼，抑制振荡开展，低频振荡在那时少有产生。
随着电网规模互联的不断扩大，出现了大型电力系统之间的互联，电力系统联系因而变得越来越密切，世界许多地区电网都发现了0.2Hz至2.5Hz范围内的低频振荡，低频振荡问题逐渐受到业内关注。
电力系统低频振荡一旦发生，如果没有及时抑制，将会导致电网不稳定乃至解列，严重威胁电力系统的稳定平安运行，甚至诱发联锁事故，造成严重后果。
1 低频振荡产生的原因1.1 负阻尼导致低频振荡有文献记载了运用阻尼转矩的方法，针对单机无穷大系统分析低频振荡的原因，最主要的原因是系统中产生负阻尼因素，从而抵消系统自有的正阻尼性，导致系统的总阻尼很小甚至为负值。
如果系统阻尼很小，在受到扰动后，系统中功率振荡始终难以平息，就会造成等幅或减幅的低频振荡。
如果系统阻尼为负值，在受到扰动后，低频振荡会不断积累增加，影响系统稳定。
1.2 发电机电磁惯性导致低频振荡电力系统中励磁控制是通过调整励磁电压来改变励磁电流，从而到达调整发电机运行工况的目的。
控制励磁电流就是在调整气隙合成磁场，它使得发电机机端的电压调整为所需值，同时也调整了电磁转矩。
故改变励磁电流大小便可以调整电磁转矩和机端电压。
在励磁自动控制时，因发电机励磁绕组有电感，励磁电流比励磁电压滞后，故会产生一个滞后的控制，滞后的控制在一定因素下会引起系统低频振荡。
1.3 电力系统非线性奇异现象导致低频振荡依据小扰动分析法，系统的特征根中有一个零根或一对虚根时，系统处在稳定边界；系统的特征根都为负实部时，系统处于稳定的；系统特征根中有一对正实部的复数或一个正实数时，系统处于不稳定。
电力系统低频振荡原理及抑制措施
电力系统低频振荡原理及抑制措施作者：王坤来源：《电子技术与软件工程》2017年第22期文章从能量守恒的角度探讨了电力系统低频振荡的原理，并根据得出的结论给出了抑制电力系统低频振荡的方案，并对本方案的一些具体细节进行探讨。
【关键词】低频振荡能量守恒定律附加电磁转矩电力系统运行机组间有时会出现低频振荡问题，影响系统的正常运行。
目前普遍采用的抑制低频振荡的方案是PSS，文献[1]对单机无穷大电网的发电机稳定性及PSS进行了分析。
1 低频振荡原理单台机组发生低频振荡时，由于发电机内部各种量耦合严重，很难给出限定条件并作出合理的假设，因此可把发电机作为一个整体采用能量守恒定律处理，并假设转子为刚体。
通常容易忽略调速的作用，认为机械转矩不变，实际上在转子摆动期间，转子转速增加，蒸汽或水流与转子导叶的相对速度减小，则导致机械转矩减小，转子转速减小时同理。
由公式可得：假设输入机械能恒定比机械转矩恒定更为合理。
发电机稳定运行状态情况下，可用公式（1）表示。
（1）此时发电机蕴含能量为转子动能和磁场能，可认为恒定，用公式（2）表示。
（2）在发生低频振荡情况下，Pe波动，假设Pm=C恒定。
根据能量守恒，忽略杂散损耗，发电机能量变动值为输入输出功率差值，即公式（3）。
（3）又有公式（4）。
（4）可得，在△t时间内，可用公式（5）表示。
（5）在低频震荡中，可认为磁场能与输出有功同向变化，可知有功功率低频振荡必然导致发电机大轴的低频摆动，且发电机转子的低频摆动与有功功率的低频振荡存在明确的反向关系。
根据上面的分析可得知电力系统低频振荡的本质是发电机转子动能与有功功率互补低频振荡。
发电机转子在匀速转动的同时叠加有低频的摆动，在电气量上表现为发电机输出功率的低频振荡，转子摆动的幅值越大，则低频振荡的幅值越大。
此外，还与磁场强度以及功角有关。
低频振荡的诱发因素较多，任何一种扰动，如果引起了转子转矩不平衡，都会造成转子的摆动，继而可能引发电力系统低频振荡。
电力系统低频振荡机理及抑制措施
摘要 ：大型互联 电 网往往 容 易受到低频 振 荡的威 胁 。本 文从 低 频振 荡 的机理 、抑 制方 法 、新的发展 方向
三 个方 面较 为全 面 的 阐述 了电力 系统低 频振 荡 ，对 电力 系统低频 振 荡产 生的原 因及 控制措 施 进行 了较全
面 的概 括 、 总 结 。
关键 词 ：电力 系统
种模式 的振荡频率一般在 ０ １ １Ｈ 之间。局部 ． ～ ｚ 模式 一般 表现 为一 个 发 电厂 内 的机 组 与 系 统 中其 他机组 之 间 的摇 摆 ，其振 荡频 率一 般在 １ ３Ｈ ～ ｚ。 目前 ，低频 振荡 在各 国电力系 统 中普 遍 出现 ， 如 １９ ９２年美 国 Ｒ ｓ 的 电力 系 统 由 于一 个 故 障 ｕｈ岛 削弱 了网络 的连 接 ，从 而 在 事 故 后发 生 了局 部 模 式 的低 频振荡 ；１９ ９６年美 国 ＷＳ Ｃ系 统 由于事 故 Ｃ 引发 的 ０ ２ ｚ区域 间模 式 的低 频 振 荡 直 接 导 致 ．３Ｈ 了全 系统 的解 列 ；２０ ００年 ８月 ＷＳ Ｃ系统 再 次 发 Ｃ 生 了类 似 的低 频振 荡 。
低频 振 荡 机 理
抑 制
中 图分 类号 ：Ｔ ７ Ｍ３
文献标 识码 ：Ｂ
文章编 号 ：１ ０ ７ ４ （ ０ ０ ５－ ０ ５—０ ０ ６— ３ ５ ２ １ ）０ ０ ３ ２
１ 前 言
电力 系统 低 频 振荡 通 常 表 现 为系 统 中发 电机 问的功 角 、联 络 线 上 的潮 流 、节 点 的 电压 等 发 生 等 幅或增 幅形 式 的振 荡 ，振 荡 频 率 一 般 在 ０ １～ ． ３ ｚ 间 。低 频 振 荡 按 照 振 荡 形 式 与 机 理 的不 同 Ｈ 之 又 可 以划 分为两 种 模式 ：区域 问模 式及 局部 模式 。
电力系统中的低频振荡控制技术研究
电力系统中的低频振荡控制技术研究随着电力系统的发展和扩张，系统安全稳定性问题愈发受到人们的关注。
在电力系统运行过程中，低频振荡问题是一种常见的问题。
它会导致系统的频率偏离稳定范围，甚至发生系统失稳。
因此，低频振荡控制技术的研究是电力系统稳定性保障的重要环节。
一、低频振荡的定义及成因低频振荡是指系统的频率出现周期性的波动，一般被定义为0.1到1Hz的频率范围内的振荡。
低频振荡的发生原因一般有以下几种：1. 负荷变化导致的势能变化。
系统中存在大量的发电机和负荷，当负荷发生变化时，会导致系统的势能变化，从而引起低频振荡。
2. 发电机运行状态的变化。
例如，发电机的机械势能一旦发生变化，就会相应地改变其电势能，引起系统的振荡。
3. 系统不稳定状态下的振荡。
例如，由于电力系统的阻尼不足或系统电视不协调，导致系统出现不稳定的振荡状态。
二、低频振荡控制技术的研究低频振荡控制技术的研究应当从两个角度来考虑：一是从电力系统建模与仿真角度出发进行理论研究；二是从控制方式和实际应用角度出发，实现低频振荡控制，最终达到增强系统稳定性的目的。
1. 电力系统动态建模与仿真对电力系统进行动态建模，并进行仿真研究是低频振荡控制的一个重要环节。
电力系统复杂性较高，因此需要进行合理的分析和抽象，以准确描述系统运行情况。
合理的建模和仿真可以帮助研究人员在实际操作中更好地掌握系统的动态特性，从而更好地制定控制策略。
2. 低频振荡控制方式在控制方式上，低频振荡控制技术主要有以下几种：1. 离散控制。
离散控制是最常见的一种低频振荡控制方式，其中包括PID控制和模型预测控制。
2. 基于模型的预测控制。
在基于模型的预测控制方法中，研究人员首先需要进行电力系统建模，并且采用模型进行预测，最终通过控制算法进行反馈控制。
3. 基于数据的控制。
基于数据的控制方式主要是通过实时采集电力系统的数据，并通过自适应控制算法进行实时控制。
3. 实际应用低频振荡控制技术的实际应用主要表现在几个方面：1. 在新电力系统的设计和规划过程中，需要考虑系统的低频振荡问题，并采取相应的控制方法进行优化，从而避免系统失稳。
电力系统低频振荡的机理分析及控制方法
线路 上使 用 Ｆ ＡＣ Ｔ Ｓ装置 、ＨＶＤＣ等 电力 设备 快速 的控制 性 能提供 附加控 制 。Ｆ ＡＣ Ｔ Ｓ装置 使采用 电子 设备和控制器来 提高 电力系统 的功 率输送 和稳定性 ，对输 电系统调节方便 灵活， 并且 安装方便 ，但使用成 本较高 ，装备 适应性 不够 强，易受到输入信 号和安装地 点的影响 。 电力 系统稳定器在发 电系统中应用较 多，其结 构性 简单，适应性 强，但 只对特定振 荡频率抑
频 率 与 输 入 信 号 或扰 动 信 号 间具 有 某 种 特 定 关
发 电、输 电的经济性 ，同时 也引发了 电力
￡ 稳 定 性 下 降 ， 出 现 低 频 振 荡 的情 况 越 来 越
低频振 荡能够引发重大停 电事故，必须 引 ｝ 视 。因此 ，厘清 电力系统低 频振 荡产生 的
邑 力系统 低频振荡机理
电力 系统 在 正常 运行 时功 率 稳定 ，不会 ： 低频振荡 ，当系统 出现扰动时 ，其频率会 小范围 的波动 ，这种 波动称为低频振 荡。 振荡根据作用 范围和频率大小差别可 以分 部振荡和 区域振 荡。其中 ，局部振 荡一般 ： 在一定范 围内一台电机或几 台电机 之间， 频率相 对较 高，通 常在 ０ ． ７ ～ ２ ． ５之 间。区
，
电力 系统 低频 振 荡 的影 响因 素归 根结 底 在 于系 统本身和干扰源 ，系统原 因主要表 现在 系 统结构、运行模式 、系统参数 、系 统负荷等 。 电力系统的发 电机 台数与系统结构影 响低 频振 荡的频率 ，通过弱连 接传输互联 的电网间容易 出现低频振荡 ；由于励磁系统追求 快速性 ，致 使 励磁系统时 间常数减 小， 使得 系统阻尼下降 ， 系统发生低频振 荡的概率大增 ：当电力系统受 到扰动时 ，恒 电流和恒阻抗负荷 的模型更加容
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 :
电力系统低频振荡分析与抑制技术研究
电力系统低频振荡分析与抑制技术研究引言电力系统的稳定运行对保障社会经济发展起着至关重要的作用。
然而，在实际运行中，电力系统可能会出现低频振荡现象，对系统的可靠性和稳定性带来威胁。
因此，对电力系统低频振荡进行深入分析与抑制技术研究具有重要意义。
一、低频振荡的原因分析低频振荡通常是由于电力系统中存在的失稳因素引起的。
这些因素包括机械振荡、电气振荡、负载变化、系统失衡等。
1. 机械振荡机械振荡是电力系统低频振荡的主要原因之一。
当发电机组和负荷系统之间出现机械共振或不适当的机械耦合时，容易引发低频振荡。
2. 电气振荡电气振荡是电力系统低频振荡的另一个重要原因。
电力系统中存在的电抗器、电容器等元件，以及线路的电感和电容耦合，都可能导致电气振荡。
3. 负载变化负载变化也是引起低频振荡的常见原因。
当负载的突变或不稳定性变化时，容易引发电力系统的低频振荡。
4. 系统失衡电力系统中存在的不对称负载、不平衡电压等因素，也会导致系统的失衡，进而引起低频振荡。
二、低频振荡的危害分析低频振荡对电力系统的稳定运行和设备运行安全带来很大的威胁。
1. 设备损坏低频振荡会导致电力系统中的设备频繁振动，加速设备的老化过程，甚至引发设备损坏，给电力系统带来巨大经济损失。
2. 电压不稳定低频振荡会导致电压的剧烈波动，这不仅对电力设备的运行稳定性造成威胁，还可能影响用户的用电质量，给社会带来负面影响。
3. 系统失效如果低频振荡得不到及时有效的控制和抑制，可能会导致系统失效，引发电力中断事故，给电力系统的安全稳定运行带来极大隐患。
三、电力系统低频振荡的分析方法为了深入研究电力系统低频振荡，并采取相应的抑制措施，有必要运用一些分析方法以明确振荡特征和原因。
1. 功率谱分析法功率谱分析法是一种常用的电力系统低频振荡分析方法，通过对信号频谱的分析，可以得到系统中的谐波与低频振荡成分。
2. 模拟实验法模拟实验法是通过搭建电力系统的模型，模拟系统振荡和失稳情况，来分析低频振荡的原因和特征。
【精选】电力系统低频振荡分析与抑制
电力系统低频振荡分析与抑制文献综述一．引言“西电东送、南北互供、全国联网、厂网分开”己成为21世纪前半叶我国电力工业发展的方向。
大型电力系统互联能够提高发电和输电的经济可靠性,但是多个地区之间的多重互联又引发了许多新的动态问题,使系统失去稳定性的可能性增大。
随着快速励磁系统的引入和电网规模的不断扩大，在提高系统静态稳定性和电压质量的同时，电力系统振荡失稳问题也变得越来越突出。
电力系统稳定可分为三类,即静态稳定、暂态稳定、动态稳定。
电力系统发展初期，静态稳定问题多表现为发电机与系统间的非周期失步.电力系统受到扰动时,会发生发电机转子间的相对摇摆，表现在输电线路上就会出现功率波动。
如果扰动是暂时性的，在扰动消失后，可能出现两种情况，一种情况是发电机转子间的摇摆很快平息，另一种情况是发电机转子间的摇摆平息得很慢甚至持续增大，若振荡幅值持续增长，以致破坏了互联系统之间的静态稳定，最终将使互联系统解列。
产生第二种情况的原因一般被认为是系统缺乏阻尼或者系统阻尼为负。
由系统缺乏阻尼或者系统阻尼为负引起的功率波动的振荡频率的范围一般为0。
2～2。
5Hz，故称为低频振荡。
随着电网的不断扩大,静态稳定问题越来越表现为发电机或发电机群之间的等幅或增幅性振荡，在互联系统的弱联络线上表现的尤为突出.由于主要涉及转子轴系的摆动和电气功率的波动,因此也称为机电振荡。
低频振荡严重影响了电力系统的稳定性和机组的运行安全。
如果系统稳定遭到破坏，就可能造成一个或几个区域停电，对人民的生活和国民经济造成严重的损失。
最早报道的互联电力系统低频振荡是20世纪60年代在北美WSCC成立前的西北联合系统和西南联合系统试行互联时观察到的，由于低频振荡，造成联络线过流跳闸，形成了西北联合系统0。
05Hz左右、西南联合系统0。
18Hz的振荡。
随着电网的日益扩大，大容量机组在网中的不断投运，快速、高放大倍数励磁系统的普遍使用，低频振荡现象在大型互联电网中时有发生，普遍出现在各国电力系统中，已经成为威胁电网安全的重要问题。
电力系统中的低频振荡与稳定性分析
电力系统中的低频振荡与稳定性分析低频振荡是电力系统中一种常见的稳定性问题，其对电力系统运行的稳定性和可靠性产生重大影响。
因此，对低频振荡的分析与研究具有重要的意义。
本文将探讨电力系统中低频振荡的原因和稳定性分析方法，以及预防和控制低频振荡的措施。
低频振荡，也称为低频电力振荡、大范围振荡或系统振荡，是电力系统在满足供电负荷需求的前提下，出现频率低于50Hz（或者相邻区间内）的电力波动。
这种振荡可能导致电压和频率的异常波动，甚至引发电力系统崩溃。
低频振荡主要由两个因素引起：一是电力系统参数变化，例如负荷变动、发电机变动等；二是电力系统的固有振荡模态，例如低频振荡模态、换流变换模态等。
低频振荡的表现形式有电压振荡、功率振荡和系统频率波动等。
为了分析和评估电力系统中的低频振荡稳定性，需要基于电力系统的动态数学模型进行建模和仿真。
对于大型的电力系统，通常采用特征发电机模型和等值系统模型进行仿真。
特征发电机模型是一种简化的发电机模型，它将发电机的复杂动态特性转化为少量的参数，能够反映发电机的基本运行特性。
等值系统模型是对整个电力系统进行化简和归纳，通过减小系统规模和简化系统结构，使得仿真计算更为高效。
稳定性分析是电力系统中低频振荡问题的核心，能够帮助我们理解电力系统的动态行为和振荡机制，并提供评估和控制电力系统稳定性的方法。
稳定性分析方法主要包括：暂态稳定性分析、动态稳定性分析和静态稳定性分析。
暂态稳定性分析主要研究大范围的系统振荡，即低频振荡的起始过程，它考虑了电力系统在故障发生后的动态响应。
通过计算和模拟系统在故障后的电压和频率响应，可以评估电力系统在故障后的稳定性。
动态稳定性分析主要研究电力系统短时间内的振荡行为，例如发电机转子振荡和电压振荡等。
采用特征发电机模型和等值系统模型，可以计算和模拟电力系统的动态响应，以评估电力系统的稳定性。
静态稳定性分析主要研究电力系统在稳态条件下的振荡行为，例如电压振荡和功率振荡等。
电力系统低频振荡的原因
电力系统低频振荡的原因1. 低频振荡的定义与背景低频振荡是指电力系统中频率低于标称频率（如50Hz）的振动现象。
由于电力系统的复杂性和运行模式的多样性，低频振荡可能会出现在不同的情况下，包括在大电网中的发电、输电和配电系统中。
低频振荡对电力系统的稳定性和安全运行具有重要影响，因此深入研究其原因和影响是至关重要的。
2. 低频振荡的分类与特征低频振荡可以根据其频率和振荡模态划分为不同的类型，其中一些常见类型包括：电气振荡、电动力振荡和机械振荡。
这些振荡可能表现为系统频率周期性波动、电压和电流的角频率振动以及发电机转速的起伏等。
低频振荡还可以根据其起因分为电力系统固有振荡和外部激励振荡。
3. 电力系统低频振荡的原因电力系统低频振荡的形成涉及多个因素的相互作用。
以下是导致电力系统低频振荡的主要原因：3.1 功率不平衡功率不平衡是电力系统低频振荡的常见原因之一。
当系统中某些发电机或负荷出现不平衡时，由于电力的误差积累和支路参数差异，可能导致系统频率出现周期性变化并产生低频振荡。
3.2 频率响应特性电力系统的频率响应特性对低频振荡具有重要影响。
电力系统中的发电机、负荷和输电线路具有不同的频率响应特性，其中包括频率响应增益、频率死区和相位延迟等。
这些特性可能会引起低频振荡的发生和扩大。
3.3 振荡模态耦合电力系统中的振荡模态之间存在耦合现象，这可能是低频振荡的原因之一。
当不同的振荡模态相互耦合时，可能会引起振荡的共振和放大。
3.4 控制系统不稳定电力系统的控制系统是保持系统稳定运行的关键。
当控制系统参数设置不当、控制策略失效或控制循环闭合不稳定时，可能会导致低频振荡的发生。
3.5 电力设备故障和故障处理电力设备的故障和故障处理也是导致低频振荡的潜在原因。
例如，发电机的励磁系统故障、输电线路的短路、变压器的故障等都可能导致系统的低频振荡。
4. 低频振荡的影响与对策低频振荡对电力系统稳定性和可靠性产生不利影响。
它可能导致系统频率不稳定、电压波动、设备过载以及系统崩溃等问题。
电力系统中的低频振荡稳定控制方法研究
电力系统中的低频振荡稳定控制方法研究低频振荡对电力系统的稳定性造成了相当大的挑战，因此研究低频振荡的稳定控制方法是电力系统运行和发展的重要课题之一。
本文将介绍当前电力系统中常用的低频振荡稳定控制方法，并探讨它们的优缺点及未来的发展方向。
一、机械振荡抑制方法机械振荡是电力系统中一种可能导致低频振荡的现象。
为了抑制机械振荡的影响，可以采取以下措施：1. 降低传动系统刚度：通过在机械传动系统中使用软贴片、减振器等设计手段，可以降低传动系统的刚度，从而减小机械振荡。
2. 控制机械负载：通过调整机械负载的工作状态，如控制风机的叶片角度、调节水轮机的导叶开度等，可以减小机械振荡对电力系统的影响。
尽管机械振荡抑制方法可以在一定程度上稳定电力系统，但这些方法存在着成本高、调整复杂等问题。
因此，需要进一步研究和改进机械振荡抑制方法。
二、自动励磁控制方法自动励磁控制是电力系统中常用的一种低频振荡稳定控制方法。
其基本原理是通过调节励磁系统的控制参数，改变发电机的励磁电压，从而对低频振荡进行抑制。
目前，自动励磁控制方法主要包括以下几种：1. 励磁反馈控制：根据发电机终端电压与励磁电流之间的关系，设计合适的反馈控制策略，实现低频振荡的抑制。
2. 励磁调节器的增益调整：通过调整励磁调节器的增益参数，改变励磁系统的响应速度和稳定性，进而控制低频振荡。
3. 基于模型预测控制的励磁控制：利用系统模型对未来的振荡进行预测，并根据预测结果调节励磁系统的控制参数，实现低频振荡的稳定控制。
自动励磁控制方法具有控制效果好、响应速度快等优点，但需要精确的系统模型和较高的计算能力支持。
因此，需要在实际应用中充分考虑模型误差和计算复杂性等问题。
三、无励磁器控制方法无励磁器控制方法是一种新兴的低频振荡稳定控制方法，其核心思想是通过使用无励磁器的新型发电技术，实现低频振荡的抑制。
无励磁器发电技术包括以下几种：1. 静止无励磁器技术：利用直接转换器技术将发电机的励磁系统替换为静止无励磁器，通过电力电子器件直接控制发电机的输出电流，从而实现低频振荡的抑制。
110KV供电网络低频振荡分析及抑制方法
110KV供电网络低频振荡分析及抑制方法（廊坊供电公司，河北廊坊065000）随着供电网络的日趋复杂，低频振荡对供电安全和电力设备造成了严重的威胁。
在分析低频振荡产生的原因的基础上，对其主要的分析及抑制方法进行了探讨。
标签：低频振荡；分析；抑制1 低频振荡产生的原因低频振荡产生的原因是由于电力系统的负阻尼效应，常出现在弱联系、远距离、向系统倒送负荷输电线路上，在采用快速、高放大倍数励磁系统的条件下更容易发生。
目前分析出的低频振荡发生的原因主要有：（1）缺乏阻尼而引起低频振荡。
低频振荡是由于在特定情况下系统提供的负阻尼抵消了系统电机、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。
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；（2）发电机的电磁惯性引起低频振荡；（3）过于灵敏的励磁调节引起低频振荡；（4）电力系统的非线性奇异现象引起增幅性振荡的发生；（5）不适当的控制方式导致低频振荡；（6）其他原因如联络线负载、运行方式、负载、性质、静止补偿器的影响等。
这几种说法都从不同角度解释了低频振荡发生的机理，但是现在人们还在不断对低频振荡发生的根本原因进行研究。
2 低频振荡主要分析方法2.1 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 时域分析法时域分析法要点是：首先建立系统的微分方程式或传递函数；其次选择典型的输入信号，求系统输出随时间而变化的关系，即求系统输出的时间响应；最后根据这种时间响应确定系统的性能指标，包括暂态指标与稳态指标，看这些指标是否符合要求。
电力系统中的低频振荡监测与抑制方法研究
电力系统中的低频振荡监测与抑制方法研究1. 引言电力系统是现代社会的重要基础设施，稳定运行对于保障国民经济的正常运行和人民生活的便利至关重要。
然而，由于电力系统的复杂性和不可控制因素的存在，系统中常常出现低频振荡，给系统的稳定运行带来了严重威胁。
因此，研究电力系统中的低频振荡监测与抑制方法，对于确保电力系统的安全稳定运行具有重要意义。
2. 低频振荡的危害低频振荡指的是电力系统中频率低于系统基频的振荡，通常在0.1-1 Hz范围内。
这种振荡会引起系统电压和频率的波动，导致电力设备的过电流、过电压等问题，对系统稳定性造成威胁。
低频振荡还会对用户设备造成损坏，影响用电质量，甚至引发整个系统的崩溃。
因此，对低频振荡进行监测和抑制是至关重要的。
3. 低频振荡监测方法3.1 电流与电压信号分析低频振荡通常导致电压和电流信号的振荡，通过对电压和电流信号进行频谱分析可以发现低频振荡的存在。
常用的频谱分析方法有傅里叶变换和小波变换等。
3.2 相角差分算法相角差分算法是测量系统振荡频率和阻尼的一种有效方法。
通过测量相邻两个采样点之间的相角差，可以计算出系统振荡频率，并可以通过相角的变化率来判断系统是否进入振荡状态。
4. 低频振荡抑制方法4.1 系统参数调整系统参数调整是对低频振荡进行抑制的一种常用方法。
通过调整发电机励磁系统和自动电压调整器（AVR）的参数，可以提高系统的阻尼，减小振荡的幅度。
4.2 新型控制策略近年来，研究人员提出了一系列基于控制理论的新型控制策略用于低频振荡的抑制。
例如，模糊控制、神经网络控制和自适应控制等方法在电力系统中得到了广泛应用，有效地抑制了低频振荡。
5. 实验与仿真研究为了验证监测和抑制方法的有效性，研究人员进行了大量的实验和仿真研究。
通过搭建小型电力系统实验平台或运用计算机仿真软件，可以模拟不同条件下的电力系统运行，从而研究和验证监测和抑制方法的可行性和效果。
6. 结论低频振荡对电力系统的稳定运行造成了极大的威胁。
电力系统中的低频振荡稳定控制研究
电力系统中的低频振荡稳定控制研究电力系统中的低频振荡问题一直是电力系统稳定运行的一个难题。
低频振荡不但会影响到电网的稳定性，而且会给电网带来严重的安全隐患。
因此，在现代电力系统中，低频振荡的稳定控制一直是电力系统研究的重点之一。
在本文中，将介绍电力系统中的低频振荡现象及其稳定控制研究。
一、电力系统中的低频振荡现象电力系统中的低频振荡问题是指电网中出现低频振荡信号。
这些信号往往具有低频、宏观及长期的特点，能够影响电力系统的稳定性和可靠性。
低频振荡主要来自于以下几方面的因素：1. 电力系统中的振荡器：如发电机、电容器、电抗器、变压器及线路等。
2. 网络结构导致的振荡：如线路距离、线路阻抗、负载分布和附加电容、电抗等因素。
3. 控制系统：如发电机调速系统、电力系统动态响应系统等。
低频振荡不但会影响到电网的稳定性，同时会带来种种安全风险，如：1. 会导致电力系统稳定性下降，造成系统的崩溃；2. 会导致电力系统频率的变化，造成电力系统稳定性降低；3. 会影响电力系统的电压，过低或过高都会对电力设备产生不良的影响。
因此，低频振荡的控制是电力系统运行中必须解决的问题之一。
二、电力系统的低频振荡稳定控制研究为了保证电力系统能够正常、稳定地运行，在电力系统的运行和控制中，低频振荡的稳定控制显得尤为重要。
在电力系统中，低频振荡主要通过以下几种控制方式进行控制：1. 发电机自动稳定控制系统发电机自动稳定控制系统是一种常用的低频振荡控制方法。
通过对发电机进行调整，对电力系统中存在的低频振荡进行控制。
通过发电机自动稳定控制系统，可以减少低频振荡的影响，提高电力系统的稳定性和可靠性。
在现代电力系统中，发电机自动稳定控制系统已经被广泛地应用于电力系统的运行和控制中。
2. 多参数过程控制系统多参数过程控制系统是一种较为先进的低频振荡稳定控制方法，可以高效地进行低频振荡的控制。
该系统通过机器学习、数据挖掘等技术，对电力系统中的低频振荡信号进行建模和分析，预测和诊断电力系统中存在的低频振荡问题。
互联电力系统的低频振荡及抑制措施
内容
1、低频振荡的基本概念 2、分析低频振荡的数学模型 3、产生低频振荡的主要原因 4、低频振荡的抑制方法 5、PSS参数及意义 PSS参数及意义 6、 如何实现PSS提供附加正阻尼？ 如何实现PSS提供附加正阻尼 提供附加正阻尼？ 7、 PSS参数的设计方法 PSS参数的设计方法 8、 算例（大朝山电站） 算例（大朝山电站） 9、多机系统低频振荡的分析方法 10、目前PSS运行中存在的问题 10、目前PSS运行中存在的问题
d
ɺ E′ − X qIq ɺ UG
X 1 sin δ （2-4） R1 cos δ
δ
∆I d Yd Fd ′ = ∆E q + ∆δ ∆I q Yq Fq
Fd U − R 2 = F Z e2 X 2 q X 1 cos δ R 1 sin δ
:57
:59
time / s
49:01 time / s
:03
:05
:07
:09
图1-1 2003年11月5日 年 月 日 湖北斗笠变电站低频振荡的有功曲线和电压曲线 (0.28Hz)
6
电压 (kV)
电流 (A)
图1-2
2003年3月7日 罗马线低频振荡电压和有功曲线 0.375Hz 7 年 月 日 罗马线低频振荡电压和有功曲线( )
G
I
UG
Z=R+jX
U
ɺ U G = U Gd + jU Gq ɺ U = U (sinδ + j cosδ )
由图2-1， 由图 ，有
ɺ I = I d + jI q
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电力系统低频振荡的源头识别及抑制
一、概述
电力系统低频振荡是电力系统中一个常见的问题，会严重影响电力系统的稳定运行。
在电力系统中，低频振荡大多数都是由电力系统的调节系统和功率系统之间的相互作用引起的。
因此，准确地识别低频振荡的源头是电力系统治理的重要一环。
这篇文章将介绍电力系统低频振荡的源头识别及抑制方法。
二、电力系统低频振荡的概述
电力系统低频振荡指的是电力系统中的频率在0.1Hz到1Hz范围内的振荡。
低频振荡会使电力系统中的负载和发电机之间的功率流动不稳定，最终导致电力系统失稳。
通常电力系统低频振荡会在发电机、输电线路、变电站和用户负载之间发生。
三、电力系统低频振荡的源头
首先，电力系统中的低频振荡可能由多个因素引起，例如负载变化、容量调整、运营策略等。
然而，电力系统的调节系统和功率系统之间的相互作用是低频振荡的主要源头。
调节系统和功率系统之间的相互作用是指在电力系统中，调节系统监测电力系统中的电压和频率，并通过控制功率系统来保持稳定。
然而，当电力系统中的功率系统的行为与预期不符，调节
系统就会试图纠正这种情况，这使得系统变得不稳定，从而导致低频振荡。
四、电力系统低频振荡的识别方法
四.a 记录数据
为了识别低频振荡，可以使用功率系统工具来记录数据。
其中一种工具是称为振荡解析程序的计算机程序。
这种程序可以发现低频振荡，并记录下电力系统中不同点之间的相对相位。
四.b 使用频率扫描
另一种识别低频振荡的方法是使用频率扫描技术。
该技术使用一些工具将扫描信号输送到电力系统中的几个位置，以确定振荡频率和幅度。
使用该方法可以确定出低频振荡的源头。
五、电力系统低频振荡的抑制方法
五.a 激励控制
一种常见的低频振荡抑制方法是使用激励控制。
激励控制是指在调节系统中添加人工信号，以抑制低频振荡。
这种方法可以调节因子并纠正电力系统中可能导致低频振荡的行为。
五.b 阻尼控制
另一种常见的低频振荡抑制方法是使用阻尼控制。
阻尼控制是
指在电力系统中的调节器中添加阻尼控制器，在调节器中添加人
工阻尼，以抑制振荡。
六、结论
在电力系统中，低频振荡是一种常见的问题，会严重影响电力
系统的稳定运行。
准确地识别和抑制低频振荡至关重要，因为它
会影响电力系统的可靠性和稳定性。
本文提供了识别和抑制电力
系统低频振荡的方法，可以帮助电力系统专业人员解决相关问题。