电力系统低频振荡原理及抑制措施
电力系统低频振荡的源头识别及抑制
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。
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。
电力系统中低频振荡的检测与抑制方法研究
电力系统中低频振荡的检测与抑制方法研究摘要：低频振荡是电力系统中常见的一种稳定性问题，其引起的电压和电流波动会严重影响电力系统的稳定运行。
本文基于电力系统中低频振荡的特点和影响，详细探讨了低频振荡的检测和抑制方法。
针对低频振荡的检测，本文介绍了传统方法和基于智能算法的方法，并对它们的优缺点进行了比较分析。
在抑制低频振荡方面，本文提出了基于控制理论的方法和基于装置措施的方法，并阐述了它们的原理和应用场景。
最后，本文总结了目前研究中存在的不足，并对未来的研究方向提出了展望。
1. 引言低频振荡是电力系统中普遍存在的问题，其主要表现为电压和电流的周期性波动。
这种波动会引起电力系统的不稳定运行，甚至导致系统的崩溃。
因此，检测和抑制低频振荡成为电力系统稳定性研究领域的重要课题。
2. 低频振荡的检测方法2.1 传统方法传统方法主要基于传感器对电力系统中的电压和电流进行采样，通过频谱分析等手段来检测低频振荡。
这种方法简单直接，但对传感器的精度和频率响应有一定要求，且无法适应复杂系统中的变化。
2.2 基于智能算法的方法近年来，基于智能算法的低频振荡检测方法逐渐应用于电力系统中。
例如，基于小波变换的方法可以提取信号的时频特征，进而进行低频振荡的检测。
另外，基于人工神经网络和模糊逻辑的方法也在低频振荡检测中取得了良好的效果。
这些方法提高了检测的准确性和稳定性，但对算法的性能和计算资源有一定要求。
3. 低频振荡的抑制方法3.1 基于控制理论的方法基于控制理论的方法主要是通过调整系统的参数和控制策略来抑制低频振荡。
例如，采用PID控制器进行频率和电压的调节，通过改变系统的稳态和动态响应来抑制低频振荡。
此外，采用模型预测控制和频率响应裕度设计等方法也能够有效抑制低频振荡。
3.2 基于装置措施的方法基于装置措施的低频振荡抑制方法主要是通过增加附加设备和调整装置参数来改变系统的特性。
例如，采用STATCOM、SVC等无源装置来提高系统的稳定性和阻尼能力。
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。
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
电网低频振荡现场处置方案
电网低频振荡现场处置方案电网低频振荡是电力系统稳定性的一种常见故障。
其表现为电力系统中发生频率为0.1到1Hz之间的低频振荡现象，会对电力系统带来影响，进而危及电网的稳定运行。
因此，在低频振荡发生时，必须采取相应的应急处置措施，以保障电力系统的稳定运行。
故障原因与特征电网低频振荡的本质是由于系统的负荷变化引起的电力系统动态稳定性问题。
其主要原因包括负荷突变、抽水蓄能机组失效、输电线路烧毁、逆变器故障等。
一旦低频振荡发生，其特点包括波形半周期增幅较大、持续时间长、频率变化缓慢，且有可能伴随高频振荡等现象。
现场处置方案第一步：急停发电机组一旦发生低频振荡，首先要立即采取措施，急停发电机组。
经实践验证，急停发电机组能够有效减小电力系统中的不稳定因素，避免振荡现象进一步加剧。
具体操作包括：1.手动关闭发电机组断路器，保障发电机组不再向电网输入负荷；2.停止调速器控制，保障发电机组不再调节电网电压和频率；3.减缓发电机组旋转速度，将其逐渐降至静止状态。
第二步：减少负荷在急停发电机组之后，应该立即减少负荷，以减小电力系统的负荷变化，从而尽可能减少低频振荡的影响。
具体操作包括：1.手动关闭负荷断路器，依次将电网中的载荷逐个切断；2.对于无法切断负荷的情况，应该及时启动备用电源，并通过负荷转移等方式减少负荷。
第三步：加固电网硬件设施在减少负荷之后，应该加固电网硬件设施，以保障电力系统的稳定运行。
具体操作包括：1.对电力系统逐一进行巡视和检查，发现电线松动、绝缘子破损等情况应该立即修理；2.对于输电线路烧毁等情况，应该先进行临时补救措施，避免低频振荡加剧；3.加强对电力系统的监测和预警机制，及时发现低频振荡的迹象，避免事故的发生。
总结电网低频振荡是电力系统常见的稳定性故障，发生时必须采取相应的应急措施。
具体的处置方案包括：急停发电机组、减少负荷、加固电网硬件设施等措施，以保障电力系统的正常运行。
同时，我们应该加强对电力系统的预警和监测，提高电力系统的运行安全性，避免低频振荡事故的发生。
电力系统小干扰稳定性分析低频振荡
03
数学模型还包括系统的状态方 程、控制方程和约束条件等， 以全面描述电力系统的动态行 为。
小干扰稳定性分析的数值计算方法
01
数值计算方法是进行小干扰稳定性分 析的重要手段，通过数值计算可以求 解出系统的稳定性和动态行为。
02
常见的数值计算方法包括特征值分析 法、频域分析法和时域仿真法等。
03
特征值分析法可以求解出系统的特征 值和特征向量，进而判断系统的稳定 性；频域分析法可以通过频率响应曲 线和稳定性边界的确定来评估系统的 稳定性；时域仿真法可以模拟系统的 动态行为，通过观察系统的响应曲线 和状态变量的变化情况来评估系统的 稳定性。
THANKS
感谢观看
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案例二：某大型发电厂的小干扰稳定性分析
总结词
该发电厂单机容量大，转动惯量较小，对小干扰的响应较为敏感。
详细描述
该大型发电厂单机容量较大，转动惯量较小，因此在小干扰下容易发生低频振荡。为了确保发电厂的稳定运行， 需要进行小干扰稳定性分析，评估其对小干扰的响应特性。通过分析，可以采取适当的控制策略和优化措施，提 高发电厂的稳定性和可靠性。
电力系统小干扰稳定 性分析低频振荡
https://
REPORTING
• 引言 • 低频振荡的基本原理 • 电力系统小干扰稳定性分析方法 • 电力系统小干扰稳定性分析案例 • 电力系统低频振荡的抑制措施 • 结论与展望
目录
PART 01
引言
REPORTING
WENKU DESIGN
机制。
输标02入题
针对现有控制策略和优化方法的不足和局限性，可以 开展更深入的研究和创新，提出更加有效和实用的解 决方案。
电力系统中的低频振荡分析与控制研究
电力系统中的低频振荡分析与控制研究电力系统是现代社会发展不可或缺的基础设施之一，而低频振荡作为全球电力系统中最常见的稳定性问题之一，其研究与控制具有重大应用意义。
本文将着重围绕电力系统中的低频振荡问题展开探讨，从理论到实践层面，探究振荡的产生原因、特征、分析方法以及控制策略等方面，以期为相关研究提供一些参考。
一、低频振荡的原因低频振荡产生的原因有很多，其中主要包括两类因素：一是电力系统的固有特性；二是外界环境的干扰。
电力系统的固有特性主要表现在如下两个方面：一是由于负载的变化以及电力系统的复杂结构，电力系统可能会出现阻尼不足、动力学特性不同步等问题，这些问题会导致系统变得不稳定，从而引发低频振荡的产生；二是电力系统中存在多个控制装置，这些控制装置之间可能存在相互影响、冲突等问题，也可能会引发系统的不稳定，从而导致低频振荡的产生。
外界环境的干扰主要包括大气扰动、天气变化、地震等自然干扰以及设备故障、突发负荷波动等人为干扰。
这些干扰都可能导致电力系统中的阻尼变化、机械位移变化等问题，从而引发低频振荡的产生。
二、低频振荡的特征低频振荡的特征主要包括如下几个方面：一是振荡频率较低，一般在0.5Hz～3Hz之间；二是振幅较大，可达到无载电压的数倍；三是振荡周期长，往往需要几分钟、几十分钟、甚至几小时才能消失。
此外，低频振荡还具有以下几个特点：一是在振荡过程中，电力系统中的电磁场、电压和电流等参数都会发生明显的变化；二是低频振荡的产生具有很强的随机性，很难预测和控制；三是低频振荡往往会引发系统的不稳定，甚至导致系统的崩溃。
三、低频振荡的分析方法为了更好地控制电力系统中的低频振荡，需要对其进行深入的分析和研究。
目前，较为常用的低频振荡分析方法主要有模型计算和系统实测两种。
模型计算方法是建立电力系统的动态模型，利用计算机仿真技术对电力系统进行模拟，从而研究和分析低频振荡的特性和控制方式。
在模型计算中，一般采用各种稳定控制技术对电力系统进行分析和优化，以提高其稳定性和抗干扰能力。
电力系统低频振荡分析与抑制研究
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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
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。
利用储能技术抑制电力系统低频振荡的方法研究
一、概述电力系统是现代社会不可或缺的基础设施，但随着电力需求的不断增长和复杂电力网络的建设，电力系统低频振荡问题日益凸显。
低频振荡不仅会影响电力系统的稳定运行，还可能对电网设备造成损坏，对生产、生活带来负面影响。
研究利用储能技术抑制电力系统低频振荡具有重要的理论和应用价值。
二、电力系统低频振荡问题的产生原因1. 电力系统负荷变化导致的振荡电力系统的负荷变化是导致低频振荡的重要原因之一。
在电力系统负载快速增加或减少时，会产生低频振荡，这对电力系统的稳定运行构成了威胁。
2. 电力系统参数变化引起的振荡电力系统中的负荷、线路电阻、电容、电感等参数的变化，也可能导致电力系统产生低频振荡。
线路电阻的变化会影响电力系统的阻抗特性，从而引起振荡。
3. 电力系统发电机特性引发的振荡发电机是电力系统的核心设备，其特性对电力系统的稳定性具有重要影响。
发电机的励磁特性、机械转动惯量等参数的变化都可能引发电力系统低频振荡。
三、储能技术在抑制电力系统低频振荡中的作用储能技术是指通过将电能储存起来，在需要时释放电能的一种技术。
利用储能技术抑制电力系统低频振荡具有以下优势：1. 快速响应能力储能设备能够快速响应电力系统的需求，通过充电或放电等方式，对电力系统的运行状态进行调节，从而抑制低频振荡。
2. 可控性强通过控制储能设备的充放电过程，可以精确地调节电力系统的频率和电压，对低频振荡进行有效控制。
3. 良好的适应性不同类型的储能设备可以适用于不同的电力系统，具有很好的适应性。
无论是电池储能、超级电容储能还是压缩空气储能，都可以在一定程度上抑制低频振荡。
四、利用储能技术抑制电力系统低频振荡的方法研究1. 能量存储装置的选择根据电力系统的实际情况和需求，选择合适的能量存储装置是利用储能技术抑制低频振荡的关键。
各种能量储存装置有其特点和适用范围，需要根据具体情况进行选择。
2. 控制策略的优化储能技术的有效利用，离不开合理的控制策略。
电力系统低频振荡-潘学萍
研究意义
潘学萍教授的研究成果为我 国电力系统的稳定运行提供 了重要的理论支撑和实践指
导。
该研究不仅提高了电力系统 的稳定性，减少了低频振荡 对电网的影响，同时也为我 国电力工业的可持续发展提
供了技术支持。
潘学萍教授的研究成果在国 际上产生了重要影响，为全 球电力系统低频振荡的研究 提供了有益的参考和借鉴。
优化调度策略
总结词
优化调度策略可以调整电力系统的运行方式，降低低频振荡的发生概率。
详细描述
调度策略的优化包括合理安排发电机的启停、调整负荷分布、优化无功补偿等。通过这些措施，可以调整电力系 统的运行状态，降低低频振荡的发生概率，提高电力系统的稳定性。调整电力系统的参数，有效抑制低频振荡。
电力系统低频振荡潘学萍
目 录
• 电力系统低频振荡概述 • 潘学萍教授的研究背景与贡献 • 电力系统低频振荡的抑制方法 • 潘学萍教授的低频振荡抑制方案 • 电力系统低频振荡的未来研究方向
01
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电力系统低频振荡概述
定义与特点
定义
电力系统低频振荡是指系统中存在的 一种周期性变化的现象，通常发生在 远距离大容量传输过程中，由于系统 阻尼不足而引起的频率波动。
特点
低频振荡的频率一般在0.1-2.5Hz之间 ，振荡周期较长，一般为几秒至几十 秒。它会导致系统中的电压和电流波 动，影响电力系统的稳定运行。
产生原因
系统结构不合理
电力系统中存在弱联络、弱支撑等结构问题，导致系统稳定性下 降，容易引发低频振荡。
外部干扰
如雷击、短路故障等外部干扰因素也可能引发低频振荡。
详细描述
附加控制器包括相位偏移控制器、阻尼控制器等，可以对电力系统的控制进行补充和完 善。采用附加控制器可以减小低频振荡的幅度、提高电力系统的阻尼比，从而提高电力
【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。
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。
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低 频振 荡情 况 下附加 电磁 转矩 ，可得 公
∑ ＝ ∑
补的两机系统 。
㈤
式 （ １ ｉ ）。
ｄｔ ＝ 一 （１ １）
以上公 式将 参与 振荡 的发 电机 简化 为互 机组 的低频振荡频率近似满足公式 （ ７ ）。 其 中： ＝ 。 ＋ △
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 。
地 ＋ 。 ＝Ｇ （ ２ ）
本地 振荡 模式 实 际上属 于联 络线 振荡 模 是：发 电机励磁系统 的调节作用产生 一种 电磁
式的一种 ，也可等效为两机系 统：低 频振荡的 机 组 Ａ为 一组 ，电 网中其他 参 与互补 振荡 的 机 组 等效为 另一 组，机组 Ａ转 动 惯量为 Ｍ， 另一机组转动惯量为 Ｎ，由于 Ｍ＜ ＜ Ｎ，则本机 的震荡频 率可用公式 （ ８ ）计算。
３ ． ２ 励 磁 系统 对 发 电机 稳 定 性 的 影 响
ｆ ＝ ＝ Ｃ
｛
：
＝ × ｃ ｏ ｏ
厂 ： ＋ 士
（ １ ）
√ 勋 ｃ 。 ｓ
∑ ∑
…
励磁 系统 电力 系统 低频振 荡发 生 的原 因 力矩，该力矩可被分解成阻尼力矩分量和 同步 力矩分量 ，与发 电机组转速变化 同方 向的分 量 是正阻尼力矩分量，与发 电机组转速变化反 方 向的分量是负阻尼力矩分量 。在一定 的电力系 统运行条件下励磁系统产生 的阻尼力矩分量 与 转速变化反方 向，因而是负阻尼力矩分量 ；当 励 磁系统的负阻尼分量超过发 电机 的固有正 阻
Ｐ ｏ ｗｅ ｒ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ ｓ ・ 电力 电子
电力系统低频振荡原理及抑制措施
文／ 王 坤
摆动与有功功率 的低频振 荡存 在明确的反 向关 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 。
２振荡频率计算
根 据 以上分 析，可 得 出采用 励磁 抑制 低 的抑制 低频振 荡 的方 案是 Ｐ Ｓ Ｓ ，文献 ［ １ ］ 对 单 目前的低 频振 荡现 象 主要 分为本 地振 荡 频振荡 的方法 ：在有 功功率 增加时，大轴后向 机 无 穷大 电网的发 电机 稳 定性及 Ｐ Ｓ Ｓ进行 了 模式和联络线振荡模式 。 分析 。 对于联络线振荡模式 ，实际上是互补机群 摆动，此时减小励磁 削弱 电磁 转矩 ，减弱大轴 之间的转子相对摆动 。假设此 时负载 消耗 功率 摆动；有功功率减小时 ，大轴 前向摆 动，此时
恒定，可 以把参与震荡 的机组 按照大 轴摆 动方 增加 励磁 增加 电磁 转 矩，抑 制大 轴摆 动 。一 单 台机 组 发生 低频 振 荡时 ，由于 发 电机 向分成两组，在某个瞬 间，大轴 前向摆动为一 般采 用转 子转 速或 输 出电功 率信 号作 为输 入 内部 各种量耦 合严重，很难给 出限定条件并作 组，假 设为 ｍ 台，其 中每 台机组 的转 动惯 量 信 号，采用 转 子转 速信 号时 ，附加 电磁 转矩 ＝ △ ，其 中 Ｋ． ＞ ０ ；采用输出功率 电信 号 ， 大轴反 向加速度动 为一 组， 假设 为 ｎ 台， △ 出合理 的假 设，因此可把发 电机作为一个整体 为 Ｍ． 时，由于发电机输出有功与大轴摆动变化方 向 其 中每 台机 组 的转动 惯量 为 Ｎ 。这 样 可计 算 采用能量守恒定律 处理 ，并假 设转子 为刚体 。 相 反，则采用 电信号时候取有功功率 的负值 ， 通 常容 易 忽略 调速 的作用 ，认 为机械 转 出低 频振 荡的震荡功率 ，并假设每个参与 因子 即． △Ｐ ，得 附加 电磁转矩△ ＝ △ ，其 中 ， ，根据 能量守恒定律，忽略线路损耗 ， 矩不变 ，实 际上在 转子摆动期间 ，转子转速增 为 ｎ
电 磁转 矩 。
振 荡的幅值越大 。此外 ，还与磁场强度 以及 功 【 关键词 】低频振 荡 能量守恒定律 附加 电磁 角有关 。
转 矩
发电机 瞬时电磁 转矩 可表达 为公式 （ １ ０ ）。
低 频振 荡 的诱发 因 素较 多，任 何一种 扰
Ｔ ｅ ＝－ ｐ
二ｇ
ｉ 峨
（ １ Ｕ ０ ）
１
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
式 （ １ ０ ）中：Ｐ － 极对数； 一 气隙磁导率：１ 一 电机 的轴 向长 度；Ｄ － 气 隙平 均直径 ；ｇ － 气 隙 长度 ；Ｆ ｓ 一 定子磁动势 ：Ｖ ｒ － 转子磁动势：ｓ ｉ ｎ ｉ ｆ ｒ ＿ 定转子磁场夹角 。
加，蒸汽或水流与转子 导叶的相对速度减小 ， 推导可得公式 （ ６ ）。
Ｋ２ ＞ ０ 。
１低频 振荡 原理
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， 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 率 的低 频振荡，转子摆动的幅值越大 ，则低频
』 【 警 警 ∞ 一 ％ △
＝
（ ９ ）
式 （ ９ ） 中：Ｍ一 机 组 转 子 的 转 动惯 量 ； 低 频的摆动，在 电气量上表现为发 电机输 出功 Ｔ － 原动机转矩 ，又称机械转矩 ；Ｌ一 发 电机 的