电能质量治理中的振荡问题及其抑制措施
【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。
电力电子化电力系统的振荡问题及其抑制措施
电力电子化电力系统的振荡问题及其抑制措施摘要：伴随着我国电力事业的不断发展以及相关技术的进步，电力电子化电力系统的发展中，所遇到的振荡问题也寻求到了有效的抑制措施。
基于此，本文针对电力电子装置引起振荡的原因分析进行分析，并且利用增加虚拟阻尼、改进控制目标、减小测量环节延时以及增加抑制振荡的电力电子装置关键词：电力电子化；电力系统；振荡问题引言：伴随着电力电子装置的应用，我国电力系统的整体质量不断提升，并且电力系统的电力电子化趋势越来越明显。
在电力电子设备应用时，会对整体的电力系统造成一定的振荡，这一现象产生已经有了较长的历史，并且直接影响到了电力系统的整体稳定。
为了保证电力电子装置以及电力系统的整体稳定，必须要能够针对电力电子装置引起振荡的原因进行分析，并保证寻求正确的抑制方法。
1.电力电子装置引起振荡的原因分析电力电子装置对于电力系统的建设以及使用具有十分重要的意义，在当前的电力半导体技术发展过程中，已经能够从单个电子开关发展到多个串并联的应用，适合在高压大电流的环境下进行应用。
电力电子装置连入到了电力系统之中以后，如果不能够安稳运行，就会产生电流的不稳定现象，电力电子装置实际应用时，由于以下的原因产生振荡，降低了整体的电力系统使用质量。
1.1振荡产生的数学机理当前较为常见的电力电子装置引发的振荡，其可以有效利用数学机理开展分析。
结合非线性动力学的理论针对电力电子装置进行分析，一般情况下非线性的系统振荡可以分为四个主要类型，分别为系统周期性振荡、准周期振荡、系统混沌解对应的非周期振荡以及平衡点附近运动轨迹对应的负/弱阻尼振荡。
在实践当中，周期性振荡的发生过程电流电压变化如图1所示。
图 1 振荡发生时母线、电压、系统电流变化示意图混沌引起的非周期性震荡则是体现在了经典的两机系统当中，其中两台发电机的电动势幅值以及相位都会出现直轴暂态电抗。
现阶段的电力振荡分析都需要能够立足于平衡点的线性化理论，同时要能够结合低频振荡以及次同步振荡进行有效的分析，在这种前提之下，能够了解到电力系统周期当中的一些规律，从而探索电力系统振荡的机理[1]。
电力系统的低频振荡问题分析及处理措施
电力系统的低频振荡问题分析及处理措施发布时间：2022-06-01T07:50:30.742Z 来源：《新型城镇化》2022年10期作者：谢福梅[导读] 现代社会的发展决定了电力资源成为国家经济的重要命脉之一，电力系统是否能够安全稳定运行将直接关乎人民社会生活的健康与可持续发展，因此保证电网正常可靠运行具有重大意义。
然而，大规模跨区互联电网的形成必然将给电网运行方式和结构参数带来巨大变化。
其中，长距离、重负荷输电通道的出现无疑将对电力系统低频振荡问题带来严重影响，加之如今发电机更多地采用高放大倍数和快速励磁控制系统，低频振荡问题将会更加恶化以致严重威胁电网的安全稳定运行。
为此，重点研究电网大规模跨区互联阶段下出现的低频振荡现象迫切并且极具现实意义。
谢福梅国网四川阿坝州电力有限责任公司四川阿坝州 623200摘要：现代社会的发展决定了电力资源成为国家经济的重要命脉之一，电力系统是否能够安全稳定运行将直接关乎人民社会生活的健康与可持续发展，因此保证电网正常可靠运行具有重大意义。
然而，大规模跨区互联电网的形成必然将给电网运行方式和结构参数带来巨大变化。
其中，长距离、重负荷输电通道的出现无疑将对电力系统低频振荡问题带来严重影响，加之如今发电机更多地采用高放大倍数和快速励磁控制系统，低频振荡问题将会更加恶化以致严重威胁电网的安全稳定运行。
为此，重点研究电网大规模跨区互联阶段下出现的低频振荡现象迫切并且极具现实意义。
关键词：电力系统；低频振荡问题；处理措施目前低频振荡危害已经成为影响电力系统安全稳定运行的首要因素，对日益普遍的电力联网状况提出了更加严峻的挑战。
为了更好地推进西电东送、南北互供、全国联网的电力发展战略，强化对电力系统低频振荡的控制方法的分析，是促进国家电力事业稳定健康发展的关键途径。
1 电网振荡的分类1.1按照相关机组分类（1）地区振荡模式：地区振荡模式为少数机组之间或少数机组对整个电网之间的振荡模式。
谐波、谐振的危害及防治措施
谐波、谐振的危害及防治措施前言随着电气自动化的迅速发展，工业生产中对电能质量的要求更高，但由于电能的复杂性和不稳定性，电力企业和电力用户都会面临许多问题。
其中一个关键问题就是谐波和谐振的危害，它们会对电力系统带来很多问题，同时也会对设备和工作人员的安全产生影响。
因此，谐波和谐振的危害需要引起我们的重视，有必要采取相应的措施进行防治。
谐波的危害谐波是指频率为整数倍基波频率的倍频波，当电网中出现谐波时，会对电力系统造成很多负面影响，主要表现在以下几个方面：1. 降低电网功率因数谐波会对电力系统的功率因数产生影响，使功率因数降低。
功率因数越低，电子设备就越难以正常工作，同时还会导致电能损失和电费增加。
因此，谐波应尽量减小。
2. 损害设备大量谐波会给设备带来很大的损害，造成设备寿命减少，安全储备降低和可靠性下降，这对生产带来很大的风险和影响。
谐波带来的损害主要包括：•电机过热损坏•物理变形•变压器局部过热•电容器和电感器损坏3. 干扰通信系统谐波会引起通信系统（尤其是无线电通信系统）的干扰，影响通信质量。
这种干扰会干扰射频通信的接收机、起伏机、响应器、发射机以及其他电子部件，使通信信号受到严重干扰，从而影响通信过程的稳定性和可靠性。
谐振的危害谐振是指电力系统在特定频率下的共振现象。
虽然谐振一般在正常运行条件下不会出现，但当出现谐振时，会对电力系统造成很大的威胁，主要表现在以下几个方面：1. 破坏电力设备谐振波能量巨大，一旦出现谐振，就会对电力设备造成破坏，严重时甚至会导致设备停产，影响生产。
因此，谐振的出现需要引起注意。
2. 对安全产生威胁谐振波会对人员和设备的安全产生威胁，严重时会导致设备火灾、电击事故等。
电力系统中所有的设备，不仅要承受电压和电流的冲击，还要承受谐振波的冲击，如果谐振波过大，会对设备造成严重威胁。
3. 影响电网稳定性谐振波的存在会破坏电力系统的稳定性，使电网不稳定，从而引起负荷不均衡、跳闸等故障，进一步危及电网的供电能力和稳定性。
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。
电能质量解决方案
电能质量解决方案一、背景介绍电能质量是指电力系统中电压、电流和频率等电力参数的稳定性和纯净度。
随着现代电力设备的普及和电力负荷的增加，电能质量问题日益突出，给工业生产和居民生活带来了许多不便和风险。
因此，制定和实施电能质量解决方案成为了当务之急。
二、问题分析1. 电压波动：电力系统中电压波动过大会导致电力设备异常运行，甚至损坏。
2. 电流谐波：电流谐波会导致电力系统中电压失真，影响设备的正常运行。
3. 电力中断：电力中断会造成生产中断、数据丢失等严重后果。
4. 电力泄漏：电力泄漏会引起电路故障、触电事故等安全隐患。
三、解决方案1. 安装电压稳定器：通过控制电压的输出，保持电力系统中的电压稳定在合理范围内，避免电压波动对设备的伤害。
2. 安装谐波滤波器：谐波滤波器能够有效地滤除电力系统中的谐波，降低电压失真，保证设备的正常运行。
3. 配备备用电源：在电力中断的情况下，备用电源能够及时接管供电，保障生产和数据的连续性。
4. 安装漏电保护器：漏电保护器能够及时检测到电力泄漏，并切断电路，避免触电事故的发生。
四、实施步骤1. 了解电力系统的情况：包括电压波动情况、谐波产生情况、电力中断频率等。
2. 根据实际情况选择解决方案：根据电力系统的问题，选择合适的解决方案进行实施。
3. 安装设备：根据解决方案，安装电压稳定器、谐波滤波器、备用电源和漏电保护器等设备。
4. 调试和测试：对安装的设备进行调试和测试，确保其能够正常工作。
5. 监测和维护：定期对电能质量进行监测，及时发现和解决问题，定期对设备进行维护和检修。
五、效果评估通过实施电能质量解决方案，可以达到以下效果：1. 电压稳定：电力系统中的电压波动得到有效控制，设备运行更加稳定。
2. 电流纯净：谐波滤波器的安装降低了电压失真，保证设备的正常运行。
3. 供电连续性：备用电源的配备保证了电力中断时的供电连续性，避免生产中断和数据丢失。
4. 安全保障：漏电保护器的安装有效预防了电力泄漏引起的触电事故。
电力系统次同步振荡及其抑制方法
电力系统次同步振荡及其抑制方法
电力系统次同步振荡是一种频率接近电网同步频率的振荡，可能会对电力系统造成损害。
其主要原因是由于输电线路的传输延迟和惯性导致的功率传输不对称性。
针对该问题，目前较为常用的抑制方法有以下几种：
1. 安装可控补偿装置：通过补偿装置改善系统传输特性，减小传输延迟，降低频率扰动。
2. 加装动态阻尼器：显著提高电力系统的阻尼比，降低了系统的振荡级别。
3. 控制系统参数辨识：通过对系统参数进行精确的辨识以及优化线路配置，降低系统的振荡频率，提高系统的稳定性。
4. 强化稳态控制：通过实时监测系统状态，提高系统对突发负荷变化的响应能力，以及对传输系统的控制能力。
综上，通过以上几种措施的综合应用，可以有效抑制电力系统次同步振荡，确保电力系统的安全稳定运行。
电力系统电能质量问题分析与解决
电力系统电能质量问题分析与解决电力系统是现代社会供电的基础设施，而电能质量问题对电力系统的稳定运行和用户的用电安全都具有重要影响。
本文将对电力系统中常见的电能质量问题进行分析，并提出相应的解决方案，旨在帮助读者更好地了解和解决电力系统中的电能质量问题。
一、电力系统中常见的电能质量问题1. 电压波动和闪变电压波动指电压随时间发生的连续快速变化，而闪变则是电压短时间内的明显变化。
这种电能质量问题可能导致用电设备的故障，甚至损坏。
2. 频率偏移频率偏移是指电网频率与标准频率之间的偏离程度，常见的原因包括电力系统的不稳定运行和供电不足等。
频率偏移会对用电设备的正常运行产生不利影响。
3. 谐波扰动谐波是指电力系统中频率为基波整数倍的非正弦波成分，主要由电弧炉、电子设备等非线性负载引起。
谐波扰动会导致电流和电压的失真，使得电力系统中其他设备的正常运行受到干扰。
4. 电压暂降和中断电压暂降是指电压短时间内的较大降低，而电压中断则是指电压完全消失的状况。
这种电能质量问题可能导致用户的用电设备无法正常运行，给用户的用电安全带来威胁。
二、电力系统电能质量问题的分析1. 问题成因电力系统中出现电能质量问题的主要原因包括系统的不稳定运行、负载的突变、短路故障等。
此外，随着电力系统规模的扩大和电子设备的广泛应用，谐波问题也变得愈发突出。
2. 问题影响电能质量问题直接影响到用户的用电安全和电力系统的稳定运行。
例如，电压波动和闪变可能导致设备损坏，频率偏移影响电机运行效率，谐波扰动对电力系统中其他设备的正常运行产生影响，电压暂降和中断使得用户的用电设备无法正常工作。
三、电力系统电能质量问题的解决方案1. 改善电力系统的稳定性通过优化电力系统的调度策略和加强设备的维护管理，可以改善电力系统的稳定性，减少电压波动和闪变的发生。
此外，合理规划电力系统的发电容量和负载需求，也能够有助于提高电力系统的稳定性。
2. 强化谐波治理措施针对谐波问题，可以采取滤波器、稳态无功补偿器等装置来降低谐波扰动的影响。
电力系统中的电能质量问题分析与解决方案
电力系统中的电能质量问题分析与解决方案随着社会的发展和经济的繁荣，人们对电力的需求越来越高，电力系统作为保障电力供应的核心设施，其安全性和可靠性越发重要。
然而，在使用电力的过程中，往往会面临着各种电能质量问题，这给电力系统的运营和维护带来了巨大的挑战。
为此，本文将对电力系统中的电能质量问题进行分析，并提出相应的解决方案。
一、电力系统中的电能质量问题在电力系统中，电能质量问题主要表现为电压波动、频率波动、谐波、闪变和电磁干扰等多方面。
这些问题的出现往往会给电力系统和用户带来不同程度的影响。
1.电压波动和频率波动电压波动和频率波动是电力系统常见的问题之一。
电压波动通常是由于电力系统中的负荷变化、故障和调节措施等原因导致，而频率波动则是由于系统的负荷状况、发电机的运行和电网运行状态等因素导致。
这些问题都会导致电力系统的稳定性下降，从而影响对用户的供电质量。
2.谐波谐波是电力系统中的另一种电能质量问题。
谐波的出现通常是由于电子设备的使用等非线性负荷所引起的，其会导致电流的失真和变形，从而导致电子设备的故障和损坏等问题。
此外，谐波还可能会对电力系统的其他设备和用户造成相应的影响。
3.闪变闪变是电力系统中常见的电能质量问题之一。
闪变通常指电压短时变化的问题，其会导致照明设备的亮度变化、感应器的误动等，从而影响对用户的服务质量。
4.电磁干扰电磁干扰是电力系统中最为普遍的电能质量问题之一。
电磁干扰通常是由于电力线路和电子设备的电磁波相互作用所引起的，其会对用户的接收设备和其他电子设备造成不同程度的影响。
以上所述的问题都会影响到电力系统和用户，给供电质量带来不同程度的影响。
为此，需要找到相应的解决方案来保障电力系统和用户的利益。
二、电能质量问题的解决方案为了解决电力系统中的电能质量问题，需要从系统和设备两方面进行考虑。
1.系统方面的解决方案在系统方面，电力系统需要进行优化和改进，以确保系统的稳定性和可靠性。
具体来说，可以采取以下措施：(1)加强对电力系统的监控和管理通过对电力系统进行监控和管理，及时发现和解决电能质量问题，从而保障系统的正常运行。
电力系统的安全性及防治措施
电力系统的安全性及防治措施电力系统作为现代社会的主要能源供应系统，负责满足人们日常生活中的用电需求。
它由发电、输电、配电和用电等环节组成，是一个复杂而又庞大的系统。
随着科技的不断进步，电力系统的规模和复杂性也不断增加，随之而来的安全性问题也日益突出。
因此，了解电力系统的安全性及防治措施显得尤为重要。
电力系统的安全性问题主要包括停电、设备故障和黑客攻击等。
这些问题的出现可能会导致严重的后果，如影响人们的生活质量、损害设备甚至危害人身安全。
停电是电力系统中最常见的问题之一。
由于电力系统自身的复杂性，任何环节的故障都可能导致整个系统的瘫痪。
自然灾害、战争或人为破坏也可能引起停电。
停电不仅影响人们的日常生活，还可能导致医院、交通等重要设施的运行瘫痪。
设备故障也是电力系统常见的问题。
由于设备的老化、维护不当或质量问题，可能导致设备在运行过程中出现故障。
操作不当或过载使用也可能会引发设备故障。
设备故障会影响电力供应的稳定性和可靠性。
随着信息技术的发展，电力系统的网络安全问题也日益突出。
黑客攻击可能导致电力系统的瘫痪，进而影响人们的日常生活和重要设施的运行。
黑客攻击的危害性极大，可能造成严重的社会影响和经济损失。
针对以上安全性问题，可以采取以下防治措施：技术手段：采用先进的技术手段对电力系统进行监测、预警和修复。
例如，部署智能电网、使用电力保护设备和系统安全防护设备等。
加强设备的维护和更新，提高设备的可靠性和稳定性，也是预防设备故障的有效方法。
管理措施：完善电力系统的管理制度，加强电力从业人员的培训和管理，提高电力系统的运行效率和安全性。
同时，建立完善的应急预案，以便在出现问题时能够迅速做出反应，减少损失。
法律法规：制定和完善电力系统的法律法规，加强对电力系统的安全监管。
对于破坏电力系统正常运行的行为，要依法严惩，以保障公共安全和社会稳定。
随着科技的不断进步和电力系统的持续发展，未来电力系统的安全性及防治措施将会有以下发展趋势：智能化：随着物联网、大数据和人工智能等技术的发展，电力系统的智能化将成为一个重要的发展方向。
电能质量治理方案
电能质量治理方案1. 引言随着电力系统设备的增多和能源供应的多样化，电能质量问题变得越来越突出。
不稳定的电能质量已经成为制约电力系统稳定运行和电气设备安全使用的重要因素之一。
因此，制定科学有效的电能质量治理方案对于保障电力设备正常运行和提高能源利用率具有重要意义。
2. 电能质量问题的分类电能质量问题可以分为如下几个方面：2.1 电压稳定性问题电压波动和电压暂降现象经常发生，给用户的正常用电和电气设备的安全带来了风险。
2.2 高次谐波问题高次谐波是由非线性负载引起的，会导致电气设备的性能降低，并产生热能损耗。
2.3 频率变动问题电力系统频率波动剧烈，会对电能质量产生不利影响，尤其对于灵敏的电气设备。
2.4 电能质量污染问题电能质量污染是指电力系统中存在的电磁干扰问题，给电气设备的正常运行带来了难题。
3. 电能质量治理方案为了解决上述电能质量问题，我们提出以下治理方案：3.1 电压稳定性治理方案针对电压波动和电压暂降现象，可以采取以下措施： - 加强对电力系统的检测和监控，及时发现并解决电压异常问题； - 提高电力系统的调节能力，尽量减小电压波动的幅度； - 定期对电力设备进行维护和检修，确保其正常运行。
3.2 高次谐波治理方案高次谐波问题可以通过以下方式加以治理： - 采用先进的谐波抑制技术，如装设谐波滤波器、谐波限流器等设备； - 控制非线性负载的使用，尽量减少谐波产生；- 对电气设备进行谐波响应测试，确保其能够正常工作。
3.3 频率变动治理方案频率变动问题可以通过以下措施进行治理： - 提高电力系统的调节能力，避免频率变动过大； - 采用电力系统频率控制技术，保持系统的稳定运行； - 提供备用电源，以应对频率变动引发的电能质量问题。
3.4 电能质量污染治理方案解决电能质量污染问题可以从以下方面进行： - 加强对电磁干扰源的监测和管理，减少其对电力系统的影响； - 对关键电气设备进行屏蔽和保护，防止电磁干扰的侵入； - 优化电力系统的接地设计，减少电磁干扰传导。
电能质量问题与改善措施
频率： +1 !11 !+1 $11 $+1 ’11 ’+1 序列： 2 3 1 2 3 1 2
在交流配电系统中，电流和电压 波形的正负部分几乎相等，所以不含 直流分量， 在这种情况下， 不会产生偶 次谐波，剩余谐波根据它们的相序旋 转作用可分为三种序列。 频率越高， 磁 场旋转越快。正序谐波，包括基波频 率， 为正向旋转， 当将其施加于一台三 相感应电动机时， 其转子沿正向旋转； 负序谐波产生的磁场抵消基波产生的 磁场并以相反方向旋转，这种作用会 烧坏三相感应电动机；零序谐波不旋 转，它们会加到三相四线系统的中性 线上，中性线上的谐波电流主要是由 三次序列谐波组成。在向单相或三相 非线性负载供电的配电系统中，谐波 将对其产生效应。典型的单相非线性
用一只电阻器与几台不同谐波频 率的电流发生器并联就可以表示这种 负载 " 如图 ( $ 。电流以基波频率通过
该电阻器，谐波电流发生器以更高的 频率输出电流，所有这些电流叠加在 一起形成畸变电流，这种畸变电流也 随之进入该非线性负载的配电系统。 每个谐波都有名称及频率和序列：
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知识之窗
负载包括办公楼和商业建筑中的插座 及照明负荷。工厂一般都有三相非线 性负载，如可调速驱动的大型电动 机。单相非线性负载产生的谐波通过 插座进入系统，然后造成相线及中性 线发热。 在负荷中心， 由于谐波造成的 发热和高于额定值 !"#$ 的各次谐波 频率的作用， 断路器会无故跳闸。 在正 常情况下， 对于平衡的线性负载， 相电 流中的 !"#$ 基波部分在共用中性中 抵消。然而三次序列谐波电流流入共 用中性线后，相加在一起不能互相抵 消， 即使相线所接负载处于平衡状态， 仍可导致中性线电流比相线电流更 高。 通常， 中性线电流可高达任一相上 所测的电流的 %&"’ 。当中性线截面 小于相线截面时， 中性线就会过热。 因 为中性线上没有装设限制电流的断路 器，中性线的过流还会在接插座和其 他负载的分线盒处造成中性线和地线 间的电位差大于正常值。商用建筑通 常采用! ( ) 形接法的变压器，向建 筑物的插座回路供电，当中性线的三 次序列谐波电流到达变压器的二次侧 时，就会感应到一次侧的三角形绕组 中去，并在其内部进行环流引起过 热。照明负载的单相系统也会发生同 样的问题。 如果拥有合适的监测手段和工 具， 定点测量谐波源的位置， 如个人电 脑及打印机、 调速电动机、 电子调光器 及配有电子镇流器的荧光灯等。查找 为这些非线性负载供电的断路器，使 用准确均方根值测量仪表，测量各相 电流和中性线电流。如果是四线制系 统，各相电流的幅值相等且相位互差 中性线电流应为零。 如果中性 %*"+时， 线电流异乎寻常地高，则可能存在三 次序列谐波电流。下一步测量中性线 电流的频率， 如果是 %!"#$， 则表示存 在三次序列谐波，检查中性线和馈线 连接处是否有发热或变灰现象。 在设计新的配电系统时，可按照 该负载已知电流进行设计，尽量减少 每一分支回路中的插座数量，以减少 谐波引起的额外电压降。在分支回路 上加额外中性线或使用加大截面的中 性线，使用加大截面的馈线导线和加 大直径的穿线管以便更好地散热。另 外加大负荷中心的负载值，使母线不 会过载，或者负荷中心按非线性负载 设计。在设计中采用适用谐波的断路 器， 设置分支回路和馈线， 使三相感应 电动机不被接入用于非线性负载的回 路。必要时， 可使用隔离变压器。在有 计算机负载的商用办公建筑中，可以 在负荷中心采用谐波电流滤波器。在 进行危电改造设计时，应考虑系统的 配线方式及现有负荷状况和可预见的 负荷变化。在负荷中心谐波电流会引 起断路器跳闸，同时可造成配电盘的 热磁开关因过流而过早跳闸。如果非 线性负载产生高峰值电流时，这些开 关还会无故跳闸。峰值敏感断路器对 电流波形的峰值作出响应。由于谐波 可以引起较高的电流峰值，这种断路 器会在较低的电流均方根时过早跳 闸。 为了检测负荷中心的谐波， 应检测 相电压的平顶波，然后使用准确均方 根值测量仪表测量馈线导线的电流， 确定电气系统运行在配电盘的负载额 定值范围之内。一旦确定某插座板受 谐波影响时， 可以采取以下几种方法： ! 平衡负荷，重新配置分支回路以降 低中性线的电流； " 将负荷重新分配 给其他现有或新的配电盘； # 采用零 序谐波滤波器接至配电盘，以便降低 中性线的电流。 如果中性线过载， 可以 采用加大截面的导线或把现有的配电 盘换成适合非线性负载的配电盘和主 断路器。 在照明回路的穿线管中， 因谐 波引起的过热会导致导线绝缘失效， #$$% 年 & 月 但现行标准中有关穿线管中导线根数 方面的规定一般没有考虑这些谐波引 起的发热。为了确定照明回路中的谐 波电流是否过载，可以采用与测量负 荷中心的相同方法进行测量。为了防 止谐波影响照明负荷中心，对新建系 统可以规定减少每根穿线管中的导线 根数，也可以安装新型的高性能镇流 器， 而且还可以改善功率因素。 如果供 电电压发生畸变，谐波电流将引起感 应电动机发热，负序谐波电流会降低 电动机的转矩。所有这些效应加在一 起就会烧坏电动机。为了找出影响感 应电动机的谐波，在电动机的接线端 测量电压均方根值并与铭牌上的额定 值相比较，然后检查相间电压是否平 衡。 如果出现大量的三次谐波， 其问题 根源在于照明镇流器或插座负载。如 果出现大量的五次谐波，则可能是由 调速电动机和其他三相非线性装置引 起的。为了最大限度地减少谐波对感 应电动机的影响，可以将电动机与仅 向线性负载供电的负荷中心相连接， 以减少其接线端的电压畸变。 在当今的办公和商业运营以及生 产制造等环境中，对解决谐波和其他 电能质量问题可采取如下措施：! 导 线截面应大于规范要求的最小导线截 面， 尤其是中性线截面； " 减少各分支 回路中的接负载的出线口数量，将敏 感负载分开接在独立的分支回路上； # 无论穿线管是否存在，永远采用分 开的接地线，对敏感设备采用隔离的 接地线； 并配 $ 采用室外环形接地体， 有多处垂直接地棒，作为接地系统的 一部分； 选用 % 采取雷电和浪涌保护， 适用谐波的变压器及断路器和配电 盘； 以尽可能 & 采用加大截面的相线， 减少电压降并且节约能源； ’ 选用连 接性能好的导线和其他材料。 "
电力系统低频震荡问题分析及处理措施探究
电力系统低频震荡问题分析及处理措施探究摘要：随着电力工业的快速发展和电力系统互联规模的扩大，电网的运行越来越接近稳定极限。
本文阐述了低频振荡的机理，分析了影响低频振荡的因素，并针对不同的振荡模式提出了相应的抑制措施。
关键词：电力系统；低频振荡；机制；影响因素前言随着输电容量的增加和输电成本的大幅降低，一些问题对互联电网的稳定性产生了不利影响。
在电力供应中，电力系统的过度危害越来越受到人们的重视。
我们必须提前制定对策，提高效率，为我国电力系统的稳定高效运行做出贡献。
1、电力系统低频震荡研究背景早在20 世纪 60 年代美国的西北联合系统与西南联合系统进行互联运行时，就出现了严重的功率增幅震荡现象。
电力增长和低频振荡成为影响电力系统稳定运行的重要问题之一。
电力系统出现低频振荡，一种情况是发电机转子之间的振荡，这种情况一般在一段时间后会逐渐减小。
另一种情况是发电机转子间的相对摇摆平息得很慢甚至持续增大，以致破坏了互联系统的静态稳定，最终导致互联系统的解裂。
随着电力的规模的不断扩大，电力系统中的低频震荡问题引起了相关专家的关注，成为急需解决的电力问题之一。
2、低频震荡对电力系统的危害及研究的必要性2.1电力系统低频震荡的危害如果电网的功率、电压和电流继续波动，将严重影响供电质量，电网相关部分的发展趋势将超过输电极限，导致控制系统故障，影响电网稳定运行。
从而造成电源故障和设备损坏。
2.2研究电力系统低频振荡的必要性电网互联将带来电网调峰、水电互补、电力应急保障等一系列经济效益。
电力生产和传输的效率和可靠性大大提高。
电网互联互通发展迅速，但也带来了新的问题，例如：电网内部趋势控制、电力系统安全运行、电网互联的稳定性控制和系统互联引起的区域低频振荡已成为威胁电网安全稳定运行的重要因素之一。
3、电力系统低频振荡的分类3.1地区振荡模式区域振荡模式是指同一发电厂或附近的发电机与系统中其他发电机之间的节距损失。
由于发电机转子惯性时间常数小，振动频率高达0.7~2.0Hz。
电力系统的震荡控制
电力系统的震荡控制引言：电力系统是现代工业和社会生活中不可或缺的基础设施之一。
然而，由于电力系统的复杂性和不稳定性，震荡问题一直是电力系统研究中的一个重要领域。
本文将探讨电力系统的震荡控制，包括震荡的原因、影响和常用的控制方法等。
一、电力系统震荡的原因电力系统震荡是指电力系统中各个变量（如电压、频率）出现不稳定的振荡现象。
导致电力系统震荡的原因主要包括以下几个方面：1.负荷变化：当大规模负荷突然变化时，电力系统可能会发生失稳，导致震荡。
2.电力系统参数变化：例如，变压器的变比、线路电阻和电抗等参数的突然变化都可能导致电力系统的震荡。
3.外部扰动：例如，天气变化、突发故障等都可能对电力系统产生扰动，引发震荡。
二、电力系统震荡的影响电力系统的震荡对整个系统运行具有严重的影响，主要体现在以下几个方面：1.电压稳定性：电力系统的震荡会导致电压的波动，影响电力系统的稳定运行。
如果电压异常波动幅度较大，可能会造成电力设备的过载甚至损坏。
2.频率稳定性：电力系统震荡还会引起系统频率的波动，频率的异常变化会对电力设备的运行效果产生直接影响。
而过大的频率震荡也可能导致系统的失去稳定性。
3.电力传输：电力系统震荡还可能影响电力传输，导致系统的负荷分配不均，造成电力供应不足的情况。
三、电力系统震荡的控制方法为了控制电力系统的震荡，提高系统的稳定性和可靠性，已经提出了多种控制方法。
以下是一些常见的控制方法：1.电力系统调节：通过控制发电机的输出功率，调整负荷分配，以稳定系统的频率和电压。
2.无功补偿：通过合理地配置无功补偿装置，如电容器和静态无功补偿器，来调整系统的功率因数，提高电力系统的稳定性。
3.在线监测与控制：利用现代电力系统监测技术，及时监测电力系统的变量，通过自动控制系统，实现对电力系统的实时控制。
4.模型预测控制：利用电力系统的数学模型，通过模拟和预测系统的运行情况，采取相应的控制策略来控制系统的震荡。
结论：电力系统的震荡控制是电力系统研究中的一个重要领域。
电能质量问题及其解决方案
电能质量问题及其解决方案一、电能质量问题概述电能质量问题是指在电力系统中电能的波形、频率、电压、电流等参数发生失调或波动的现象，导致电气设备出现设备故障、设备寿命下降、负荷能效降低等问题。
随着电子技术的快速发展和电力需求的日益增加，电能质量问题日益显著，既严重影响工业生产和居民用电，也损害了电力系统的稳定性和安全性。
二、电能质量问题的种类和影响1.电压骤降：电压骤降是指瞬间发生的电压下降，主要是由电容性负载的突然断开或电感性负载的开关切断等引起的。
电压骤降会导致设备失效、设备寿命缩短等。
2.电压波动：电压波动是指电压在其额定值上下波动的现象。
主要是由于大型负载的切换引起的，如焊接机器、高压放电灯等。
电压波动会导致设备启动困难、设备故障等。
3.电压谐波：电压谐波是指电力系统中的非基波电压，它会引起电网中出现高频噪声，导致电子设备出现故障、设备寿命缩短等。
4.电流谐波：电流谐波主要是由于非线性负载引起的，如电子变频器等。
会导致电力系统中电动设备故障等。
5.电压间谐波：电压间谐波是指交流电压中不同阶次的谐波分量之间的电压差异。
会引起电流不平衡而导致谐波电压损失增加等。
三、电能质量问题的解决方案为解决电能质量问题，需要采取一定的技术手段，保证电力系统中的电量波动、频率、电压、电流等参数稳定和正常。
下面介绍几种解决方案。
1.过滤电容器法过滤电容器法是指在非线性负载前面串联一个合适的电容器，使得谐波分量在电容器处被过滤掉。
这种方法可以解决电压、电流谐波的问题。
2.无功补偿法无功补偿法是利用功率因数校正装置，使得电力系统中产生的无功功率可以得到补偿，从而减轻电力系统中的谐波电流，提高设备寿命和工作效率。
3.谐波滤波器法谐波滤波器是将谐波滤波器直接接入电力系统中，可以有效地滤除电力系统中的谐波，可以保持电气设备的正常工作状态。
4.电能质量监测系统电能质量监测系统可以实时监测电气设备的运行状态，包括电压、电流、功率等参数的波形和频率，同时可以实时进行数据分析和报警。
配电系统谐振影响与治理措施分析
配电系统谐振影响与治理措施分析发布时间：2022-05-12T05:08:32.278Z 来源：《中国电业与能源》2022年3期作者：朱声迪[导读] 谐振时会产生较高的过电压，对用电安全构成极大威胁，如果不采取有效的消除措施，可能会造成设备损坏，甚至引发更严重的电力系统事故。
朱声迪广西桂东电力股份有限公司，广西贺州542800摘要：谐振时会产生较高的过电压，对用电安全构成极大威胁，如果不采取有效的消除措施，可能会造成设备损坏，甚至引发更严重的电力系统事故。
本文首先分析了10kV电力系统谐振的主要原因和危害性，最后采取有针对性的措施抑制系统谐振，以提高故障处理速度，保证10kV系统供电的可靠性。
关键词：配电系统；谐振过电压；危害；治理措施1故障情况分析广西桂东电力股份有限公司某110kV变电站10kV系统随着线路及接入用户的增长，于2020年出现频繁发生谐振现象，三相相电压均由6.0kV升至6.4～7.1kV之间上下波动，三相线电压稍微降低，3U0显示在55～70V内波动，见附图如下图1：图1因此根据现阶段电网架构和电能质量要求，综合分析电压互感器损坏的主要影响因素，在此基础上提出有效的检测方法和抑制措施对保障配网安全运行尤为重要。
2谐振对电网的危害性电力系统中存在着很多储能元件，当系统进行操作或发生故障时，变压器、互感器等含有铁芯元件的非线性电感元件与系统中电容串联可能引起铁磁谐振，对电力系统安全运行构成危害。
在中性点不接地的非直接接地系统中，铁磁式电压互感器引起的铁磁谐振过电压是常见的，是造成事故较多的一种内部过电压。
这种过电压轻则使电压互感器一次熔丝熔断，重则烧毁电压互感器，甚至炸毁瓷绝缘子及避雷器造成系统停运。
在一定的电源作用下会产生串联谐振现象，导致系统中出现严重的谐振过电压。
谐振过电压很容易对绝缘造成严重损坏，尤其是注油感性设备会产生线圈机械变形、喷油等现象，严重的会烧毁线圈。
造成严重的电力事故。
电能质量解决方案
电能质量解决方案标题：电能质量解决方案引言概述：电能质量是指电力系统中电能传输和使用过程中电压、电流、频率等参数的稳定性和纯净度。
在现代社会，电能质量的问题已经成为影响电力系统正常运行和电气设备安全稳定运行的重要因素。
因此，寻找有效的电能质量解决方案是当前电力系统和电气设备管理的重要课题之一。
一、电能质量问题的现状1.1 电压波动和闪变：电压波动和闪变是电能质量中常见的问题，会影响电气设备的正常运行。
1.2 谐波污染：电力系统中存在的谐波会导致电能质量下降，影响设备的寿命和性能。
1.3 电能质量监测困难：目前电能质量监测手段有限，难以准确监测和分析电能质量问题。
二、电能质量解决方案2.1 完善电力系统设备：通过优化电力系统设备的设计和运行，提高电力系统的稳定性和纯净度。
2.2 使用电能质量改善设备：如电压稳定器、滤波器等设备，可以有效改善电能质量问题。
2.3 定期进行电能质量监测：通过定期监测电能质量，及时发现问题并采取措施解决。
三、电能质量解决方案的应用3.1 工业生产：在工业生产中，电能质量问题会直接影响生产效率和设备寿命，因此应用电能质量解决方案尤为重要。
3.2 商业建筑：商业建筑中对电能质量要求较高，使用电能质量改善设备可以提高建筑的能源利用效率。
3.3 住宅用电：在住宅用电中，电能质量问题可能导致设备损坏和安全隐患，应及时采取解决方案。
四、电能质量解决方案的发展趋势4.1 智能化技术应用：随着智能化技术的发展，电能质量解决方案将更加智能化和自动化。
4.2 多能源互联网技术：多能源互联网技术的应用将提高电能质量解决方案的效率和可靠性。
4.3 绿色能源应用：绿色能源的应用将对电能质量问题有所改善，推动电能质量解决方案的发展。
五、结论通过以上分析，可以看出寻找有效的电能质量解决方案是当前电力系统和电气设备管理的重要课题。
只有不断完善电能质量解决方案，才能确保电力系统和电气设备的安全稳定运行，推动电力行业的发展。
供配电系统中的电能质量问题及解决方法
供配电系统中的电能质量问题及解决方法电能质量是指电力系统中电能的准确性、连续性和纯度程度。
在供配电系统中，电能质量问题可能导致电力设备的损坏、工业生产的中断和对电力用户的影响。
本文将探讨供配电系统中常见的电能质量问题，并介绍解决这些问题的方法。
首先，谈及电能质量问题中的一个常见问题：电压波动。
电压波动是指供电系统中电压的短期变化，主要表现为电压的瞬时变化或电压的短暂降低。
电压波动可能导致电力设备故障、计算机系统的崩溃以及对精密仪器的影响。
为了解决电压波动问题，可以采取以下措施：1. 安装电源管理设备：通过安装电源管理设备，可以监测并稳定供电系统中的电压波动。
这些设备可以控制电压的波动，确保供电系统的稳定性。
2. 增加电容器：在供电系统中增加电容器可以提供所需的电子电涌，从而降低电压波动的影响。
电容器可以吸收电压波动的能量，使得供电系统的电压更加稳定。
另一个常见的电能质量问题是电压闪烁。
电压闪烁是电压的短期变化，其主要表现为频繁的闪烁或明显的亮度变化。
电压闪烁可能导致照明设备亮度的不均匀或频繁的照明设备故障。
解决电压闪烁问题的方法包括：1. 安装电压稳定器：电压稳定器可以监控并调整供电系统中的电压，确保供电系统的电压稳定。
通过安装电压稳定器，可以降低电压闪烁的影响。
2. 增加降压器：降压器可以降低供电系统的电压，从而减轻闪烁现象。
通过在供电系统中增加适当的降压器，可以解决电压闪烁问题。
另外，电能质量问题中的第三个常见问题是谐波污染。
谐波是指频率是整倍数的电压和电流的成分。
谐波污染可能导致电力设备损坏、电力系统效率降低和电能浪费。
解决谐波污染问题的方法包括：1. 安装滤波器：滤波器可以减少供电系统中谐波的传导和扩散。
通过安装滤波器，可以改善电能质量，减少谐波对电力设备的损坏。
2. 使用谐波阻尼器：谐波阻尼器可以消除谐波电流，并降低谐波电压的影响。
通过使用谐波阻尼器，可以减轻谐波污染对供电系统的负面影响。
供配电系统中电能质量问题的分析与解决方法
供配电系统中电能质量问题的分析与解决方法电能质量是指供配电系统中出现的电压、电流和频率等方面的异常，这些异常可能对电力设备和用户的电器设备造成损害或不稳定的工作条件。
在供配电系统中，电能质量问题已经成为一个不容忽视的挑战。
为了解决这些问题，需要进行详尽的分析和采取适当的解决方法。
首先，针对电能质量问题，我们应该了解其主要的表现形式。
在供配电系统中，电能质量问题一般表现为电压的波动、谐波、闪变以及电流的不对称。
这些问题可能导致电网设备的损坏、用户设备的故障甚至引发生产事故。
针对电压的波动问题，我们可以采取以下解决方法。
首先，合理规划供电网络的电源分布，避免单一电源供电而导致电压波动大的情况。
同时，可以增设电压稳定器，通过控制输出电压的波动范围来保证设备的正常工作。
此外，也可以采取电容滤波器、电感滤波器等技术手段来消除电压波动。
对于电流的不对称问题，我们可以采取各种方法来解决。
首先，可以优化供电系统的设计，避免单相负载集中在一个相位上，造成电流不对称。
另外，可以使用三相负载，合理分布各相的负载均衡，减小电流的不对称性。
同时，也可以使用三相变压器，通过调整变压器的连接方式来增加电压的稳定性和平衡性。
频率稳定性是电能质量中的另一个重要问题。
在供配电系统中，频率的不稳定可能导致设备的失步、电机寿命的缩短等问题。
为了解决频率稳定性问题，我们可以采取以下方法。
一是加强对供电系统的管理和计划，避免负荷过重导致频率波动。
二是增设频率稳定装置，通过控制发电机的输出频率来保持系统的稳定。
三是增加发电机组的调频能力，提高其对负荷波动的适应能力。
此外，谐波问题也是供配电系统中常见的电能质量问题。
谐波可能导致电流的畸变、设备的损坏以及电网的功率因数下降。
为了解决谐波问题，我们可以采取以下措施。
首先，可以增设谐波滤波器，在用电设备的输入端或者电源侧进行谐波滤波。
其次，可以采用无谐波负载，或者通过电源负载匹配来减小谐波问题。
综上所述，供配电系统中的电能质量问题对于设备和用户的正常运行是一个重要的挑战。
振荡处理预案
防止电网振荡的措施及事故处理预案1、目的1.1为保证机组及电网安全运行，防止因发电机非同期并列或失磁等原因引起的系统振荡，以及针对系统出现的电网振荡能够及时正确地进行处理，特制定本预案。
1.2本方案使用于公司运行各岗位。
1.3本方案未涉及到的部分，各级值班人员应根据实际情况采取措施并及时汇报调度部门。
2、运行防止振荡措施2.1发电机并网操作必须采用自动准同期方式，严格操作票制度，并安排有操作经验的电气专业监护人进行监护。
2.2发电机正常运行中励磁方式应采用自动方式运行，自动备用通道应保证良好备用。
2.3正常运行中应保证发变组保护、线路保按规定投入；功角测量装置、电网安全稳控装置、故障录波装置等要按省调命令投入。
2.4运行人员应按照发电部要求对保护装置、自动装置进行认真巡查，发现问题及时通知有关人员处理。
2.5运行值班过程中要精心调整，认真监盘，严格按照调度命令调整机组出力。
2.6机组运行中应加强对AVC装置及系统电压的监视，发现电压异常及时汇报省调并按照省调命令进行处理。
2.7因系统事故，电压剧烈波动等引起发电机的自动励磁调节器和强行励磁动作，在允许的时间内运行人员不得干涉其动作。
2.8若发生发电机失磁事故，应立即降低发电机有功出力，检查失磁原因迅速恢复励磁；若不能恢复应解列发电机。
3、振荡事故处理预案内容3.1电网同步振荡和异步振荡的判别及处理原则进行系统振荡事故处理，首先必须判断出振荡属于同步振荡还是异步振荡，两者发生时虽均表现为电气量摆动，但两者有较明显的区别。
可以从振荡特征、保护动作情况二方面加以判断振荡类型。
发生同步振荡时的共同特点：各机组电气量以平均值为中心振荡，不过零；振荡周期稳定清晰接近不变，摆动频率低，一般在0.2-2.0Hz；仪表波动平缓无跳变，机组振动较小；观察电压及频率的变化可以估算振荡周期；中枢点电压保持较高水平，一般不低于80％；同步振荡出现时各机组仍保持同步运行，频率基本相同。
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上海洋山港四象限变频提升机引起功率振荡 多APF、STATCOM并联运行的振荡 补偿电压源型非线性负荷的并联振荡问题 新疆哈密三塘湖电网多次发生振荡
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洋山港四象限变频提升机引起的功率振荡
• 当供电母线所带桥吊群的有功冲击足够大时，引发10Hz左 右的低频功率振荡，进而激发电压闪变。
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一、电力电子化系统面临的新问题与挑战
• • • • • • 发、输、配、用系统正日益电力电子化 传统电参量理论已不适应-时间尺度过大 电力系统的特性发生了大的变化 稳定问题正在发生变化 传统电力系统保护已不适用 现有高速信息网无法满足广域控制的要求
--现有WAMS广域信息存在10ms级的延时，无法满足电力电 子装置电磁暂态稳定控制要求（广域信号延时≤1ms）
C
i1
ui
i2
is L2 Cf
Ls
us
幅值 (dB)
0 -50 -100 90
传递函数GUi-I1(s)波特图 传递函数GUi-I2(s)波特图 传递函数GI1-I2(s)波特图
L1
XL
RL
相位 (deg)
iL
0 -90 -180 -270
2 3 4
10
10
10
频率 (Hz)
Cf无串联电阻时易发生振荡
1.45
1.5
R问题-2012年12月
沽源风电场通 过串联补偿电 容线路输电
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沽源风电场SSR问题-2012年12月
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风电场SSR期间波形分析
220kV a相电压与电流 次同步频率电流分析
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新疆哈密三塘湖电网多次出现振荡
• 2015年1月5日，宽洋东方民生风电场出现 振荡； • 2015年2月8日，宽洋风电场的STATCOM进 行测试，恒无功运行时出现振荡，导致 110kV振荡异常； • 2015年3月6日01：08，哈密北部麻黄沟地 区出现振荡，频率在49.64～50.15Hz之间波 动，电压236~240kV之间波动。
5-20Hz
60Hz
0
800-1000Hz
-500
-1000 -20
-15
-10 实部[rad/s]
-5
0
n（n≥2）个变换器并联微电网的等效电路
2009年 12月 10日 14时 2分 49秒 10kV进线电流基波功率趋势
6 4
P1 (MW)
2 0 -2 -4 1 1.05 1.1 1.15 1.2 1.25 1.3 1.35 1.4 1.45 1.5
t (s)
5
Q1 (Mvar)
0
-5
1
1.05
1.1
1.15
1.2
1.25
1.3
1.35
1.4
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新疆哈密三塘湖电网振荡
宽洋录波数据 from新疆电科院
120 100 80 60 40 20 0 -20 -40 -60 2.1 2.15 2.2 t/s 2.25 2.3 2.35 110kV电压 /kV 35kV电压 /kV 系统电流 /A
宽洋风电STATCOM振荡，电压 波形含84.6Hz分量，幅值为基 波的6.3%
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二、电能质量治理中的振荡问题
• 有源滤波装置内部的振荡问题 • 电能质量补偿装置与系统的振荡问题
--弱系统下的振荡问题 --与并联电容器的振荡问题 --补偿电压源型非线性负荷的振荡问题
• 多变流器并联运行的振荡问题 • 电能质量补偿装置与传统电机的振荡问题
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有源滤波装置内部振荡问题
100 50
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稳定问题正在发生变化
• 功角稳定、电压稳定过渡过程缩短-—电网特性 变化引起。 • 次同步、超同步振荡逐步显现—振荡频率由低 频向高频移动（机电暂态稳定问题）。 • 电磁暂态稳定问题初步显现-电磁暂态失稳（ LVRT）与高频振荡 • 系统快速控制能力大大增强，可控性增强
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传统电力系统保护已不适用
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弱系统下STATCOM的振荡问题
• 某风电场STATCOM运行中的谐波放大问题
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APF补偿电压源型非线性负荷的振荡问题
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多变流器并联运行的振荡问题
• 四象限电力机车与牵引网振荡问题
--1995年，苏黎世首次；2007年12月，大秦线HXD1型 机车机网；京哈线、京津线多次出现机网振荡
A Result Of The Second Silicon Revolution
电能质量治理中的 振荡问题及其抑制 措施
姜齐荣
清华大学柔性输配电系统研究所
FACTS与大功率电力电子技术的应用满足电网发展，负荷增长以及对电能质量的新需求
主要内容
• 电力电子化系统面临的新问题与挑战 • 电能质量治理中的振荡问题 • 引起振荡的原因 • 振荡的抑制措施 • 结论
• 电力电子装置短路后模型（电压/流源？依赖控 制）差别大 • 电力电子设备保护动作时间（几十微秒级甚至 更小）比现有保护动作时间短，保护配合困难
--线路保护动作慢，保护选择性实现难度大 --采用交流、直流断路器隔离故障的模式要变化
• 现有算法提取故障特征太慢（20ms以上） • 现有保护装置的动作速度太慢-直流断路器？
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多变流器并联的微电网中振荡分析
grid Vg Lg Rg V1 L1 DG1 I1 R1 C1 VC1 L11 I11 R11 Vload Rload Ig R22 L22 I22 VC2 R2 C2 L2 V2 I2 DG2
1000
基于电力电子变换器分布式电源并联的微电网
500
振荡频率[Hz]
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三、振荡问题机理探索
• 动力学系统的振荡机理问题-三类机理
--周期振荡解（极限环）、非周期振荡（混沌解）、线性化后系统小信号振荡问题
• 电力电子系统的三类振荡：
-电力电子装置的内部振荡如变流器与LCL的振荡 -电力电子装置之间的振荡； -电力电子系统与传统系统之间的振荡
• 恒功率或负载源的振荡问题 • 电力电子装置在弱系统中的振荡问题 • 新的机电振荡（次同步振荡）问题
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电力系统的特性发生了大的变化
• • • • 惯性变小-风力发电、光伏发电等惯性小； 短路容量减小-电力电子设备快速闭锁； 动负荷特性变化显著-变频器大量应用； 输电特性、配电特性变化大—直流输电、电力电子 变压器大量应用； • 有功-频率、无功-电压特性变化大— 可控性增强； • 频带大幅拓宽—电力电子设备的响应速度≤几十毫 秒，提高了一个数量级以上。