低频振荡介绍

2011年11.29镇雄电厂振 荡
机组启动调试中，未能考虑此时机组
区域
PSS未整定投运的实际情况，未对机组 出力提出适当控制要求，电厂对主网弱
阻尼，导致机组对电网振荡。
（二）案例分析
Ø 11.29镇雄电厂振荡
弱阻尼起振
第一阶段
持续45s，振荡频率0.59Hz
振幅陡降
第二阶段
振荡频率由0.59Hz突变至0.66Hz
FACTS
柔性交流输电系统
Flexible Alternative Current Transmission System
包括串联补偿装置、 无功补偿器、同步 补偿器等，为系统 提供灵活的抑制低 频振荡的方式。
课件回顾（思考题）
1、低频振荡的振荡频率通常在0.1~0.8Hz之间。 A、对 B、错
第三阶段，由于阀门开度陡增、原动机出力增加使 锅炉蓄热被利用，锅炉主蒸汽压力快速下降，原动 机出力下降，阻尼逐渐增加为正阻尼，振荡逐渐平 息。
二、低频振荡产生机理
二、低频振荡产生机理
（二）案例分析 Ø 强迫振荡机理
事件名称
原因
2008年4.21红河电厂振荡
调门不灵 敏区
2011年2.26发耳电厂振荡
振荡逐渐平息
第三阶段
振荡频率与第二阶段相同
二、低频振荡产生机理
（二）案例分析
Ø 11.29镇雄电厂振荡
振荡变化原因：原动力功率变化导致系统阻尼变化
起振45s，调速系统切阀位控制，带来双重效应： ①阀门位置不再变化、机组对系统阻尼显著提升； ②原动机出力增加，使机组对系统阻尼削弱。 两种效应综合，阻尼为负，继续增幅振荡。
（一）一次系统方面的措施
增强网架，减少重负荷输电线路，减少受送间电气距离。 输电线路采用串联补偿电容，减少联系电抗。 采用直流输电方案。
长输电线路中部装设静止无功补偿器（SVC）。
（二）二次方面的措施
三、低频振荡抑制措施
PSS
电力系统稳定器
Power System Stabilizer
基本原理：
产生一个正阻尼以 抵消系统的负阻尼。
一、
区域间振荡
• 又称互联型低频振荡 • 涉及系统内一部分机
群相对于另一部分机 群 • 0.1~0.8Hz
（一）两种机理
负阻尼机理
• 由于系统产生附加的 负阻尼，抵消了系统 的正阻尼，导致扰动 后振荡不衰减或增幅 振荡。
• 应用最多，研究成熟
二、低频振荡产生机理
强迫振荡机理 （共振机理） • 输入或扰动信号与系 统固有频率存在某种 特定关系时，系统产 生共振，其频率处于 低频区域时，导致系 统产生低频振荡。 • 仍在研究之中
（二）案例分析
Ø 三峡电厂20F振荡 三峡20F调速器两套接力器行程传感器，两套取大优先。
Ø 改造措施：在程序中将PG1__SR_A__AI11(接力器位置A传感器信号)与 PG1__SR_B__AI11(接力器位置B传感器信号)进行比较，两者比较的差值上限设为 2%。当差值大于2%时，报警。
三、低频振荡抑制措施
目录
一
低频振荡基本概念
二
低频振荡产生机理
三
低频振荡抑制措施
一、
（一）什么是低频振荡
在小扰动的作用下，发电机转子发生持续的摇摆， 同时输电线路功率也发生相应的振荡，振荡频率在 0.1~2.5Hz之间，这种振荡称为低频振荡。
系统阻尼足够
振荡逐渐消失
系统缺乏阻尼
失去动态稳定
一、
（二）低频振荡的现象和特点
（二）案例分析
Ø 三峡电厂20F振荡 三峡20F调速器两套接力器行程传感器，两套取大优先。
Ø 改造措施：在程序中将PG1__SR_A__AI11(接力器位置A传感器信号)与 PG1__SR_B__AI11(接力器位置B传感器信号)进行比较，两者比较的差值上限设为 2%。当差值大于2%时，报警。
三、低频振荡抑制措施
局部
机组PSS内部参数设定错误，导致PSS 在特定频段失去阻尼作用，当时工况正 好使机组运行于这一频段，平班电厂对 主网弱阻尼，导致机组对电网振荡。
2011年11.29镇雄电厂振 荡
机组启动调试中，未能考虑此时机组
区域
PSS未整定投运的实际情况，未对机组 出力提出适当控制要求，电厂对主网弱
阻尼，导致机组对电网振荡。
执行机构 卡涩
2011年9.24恒益电厂振荡 一次调频
接力器行
2011年2.20三峡电厂振荡 程传感器 故障
2018年7.7三峡电厂振荡
水力机械 振荡
描述
电厂调门落入不灵敏区，调门开度波动造成 机组强迫振荡，电网局部共振。
调速器高压调门执行机构卡涩，调门开度反 复波动引发机组强迫振荡，电网局部共振。
一次调频设置参数有误，实际放大倍数较正 常值高出6.4倍，导致机组振荡。退出一次调 频后振荡平息。
接力器行程传感器滑块脱落，导叶开度反馈 失真，调速器从一个稳定的系统变成了发散 的振荡系统，引发机组振荡。
特定水头下带特定负荷时水力机械振动导致 机组出现幅度为20MW频率为1HZ的低频振 荡。
二、低频振荡产生机理
2008年8.25文山地区电网振荡
模式 区域间 局部
局部
描述
云南内部滇西地区对云南主网 发生弱阻尼振荡，进而引发主 网区域间振荡。
调度没有对机组出力提出适当 的控制要求，平班电厂在当时 工况下对主网模式弱阻尼，导 致机组对电网振荡。
地区电网由于跳闸而内部网架 削弱，地区电网机组失去动态 稳定持续振荡，进而引发主网 的大幅振荡。
系统阻尼足够
振荡逐渐消失
系统缺乏阻尼
失去动态稳定
一、
（二）低频振荡的现象和特点
Ø 低频振荡时，发电机通常满负荷运行或线路重载；减小出力，可以削弱低频振荡； Ø 低频振荡时，发电机角速度、转矩、有功功率周期性变化，电压变化不大。
一、
（三）低频振荡分类
低频振荡
负阻尼导致
强迫振荡导 致
局部振荡 区域振荡
• 应用最多，研究成熟
二、低频振荡产生机理
强迫振荡机理 （共振机理） • 输入或扰动信号与系 统固有频率存在某种 特定关系时，系统产 生共振，其频率处于 低频区域时，导致系 统产生低频振荡。 • 仍在研究之中
二、低频振荡产生机理
（二）案例分析
Ø 负阻尼机理
事件名称 2006年8.29云南电网内部振荡 2007年2.26平班电厂振荡
Ø 低频振荡时，发电机通常满负荷运行或线路重载；减小出力，可以削弱低频振荡； Ø 低频振荡时，发电机角速度、转矩、有功功率周期性变化，电压变化不大。
一、
（三）低频振荡分类
低频振荡
负阻尼导致
强迫振荡导 致
局部振荡 区域振荡
（三）低频振荡分类
局部振荡
• 又称厂内型低频振荡 • 涉及同一电厂的发电
机与系统内的其余发 电机之间的振荡。 • 0.8~2.5Hz
FACTS
柔性交流输电系统
Flexible Alternative Current Transmission System
包括串联补偿装置、 无功补偿器、同步 补偿器等，为系统 提供灵活的抑制低 频振荡的方式。
课件回顾（思考题）
1、低频振荡的振荡频率通常在0.1~0.8Hz之间。 A、对 B、错
二、低频振荡产生机理
（二）案例分析 Ø 负阻尼机理
事件名称
模式
描述
机组PSS二次回路故障导致多台PSS同 2010年7.22思林电厂振荡 局部 时退出，机组处于弱阻尼状态，导致机
组对主网振荡。
2010年12.2平班电厂振荡
局部
机组PSS内部参数设定错误，导致PSS 在特定频段失去阻尼作用，当时工况正 好使机组运行于这一频段，平班电厂对 主网弱阻尼，导致机组对电网振荡。
李论 2020.2.20
前言
帮助员工了解：
1. 低频振荡基本概念 2. 低频振荡产生机理 3. 低频振荡抑制措施
目录
一
低频振荡基本概念
二
低频振荡产生机理
三
低频振荡抑制措施
一、
（一）什么是低频振荡
在小扰动的作用下，发电机转子发生持续的摇摆， 同时输电线路功率也发生相应的振荡，振荡频率在 0.1~2.5Hz之间，这种振荡称为低频振荡。
2、低ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ振荡时，发电机角速度、转矩、有功功率周期性变化，电压变化不大。
A、对
B、错
3、下列哪些情况可能引发低频振荡？（）
A、电力系统弱阻尼 C、励磁系统PSS缺陷
B、调速系统不稳定 D、一次调频参数设置不当
李论 2020.2.20
前言
帮助员工了解：
1. 低频振荡基本概念 2. 低频振荡产生机理 3. 低频振荡抑制措施
二、低频振荡产生机理
（二）案例分析
Ø 负阻尼机理
事件名称 2006年8.29云南电网内部振荡 2007年2.26平班电厂振荡
2008年8.25文山地区电网振荡
模式 区域间 局部
局部
描述
云南内部滇西地区对云南主网 发生弱阻尼振荡，进而引发主 网区域间振荡。
调度没有对机组出力提出适当 的控制要求，平班电厂在当时 工况下对主网模式弱阻尼，导 致机组对电网振荡。
执行机构 卡涩
2011年9.24恒益电厂振荡 一次调频
接力器行
2011年2.20三峡电厂振荡 程传感器 故障
2018年7.7三峡电厂振荡
水力机械 振荡
描述
电厂调门落入不灵敏区，调门开度波动造成 机组强迫振荡，电网局部共振。
调速器高压调门执行机构卡涩，调门开度反 复波动引发机组强迫振荡，电网局部共振。
地区电网由于跳闸而内部网架 削弱，地区电网机组失去动态 稳定持续振荡，进而引发主网 的大幅振荡。
二、低频振荡产生机理
（二）案例分析 Ø 负阻尼机理
事件名称
模式
描述
机组PSS二次回路故障导致多台PSS同 2010年7.22思林电厂振荡 局部 时退出，机组处于弱阻尼状态，导致机
组对主网振荡。
2010年12.2平班电厂振荡
（二）案例分析
Ø 11.29镇雄电厂振荡
弱阻尼起振
第一阶段
持续45s，振荡频率0.59Hz
振幅陡降
第二阶段
振荡频率由0.59Hz突变至0.66Hz
振荡逐渐平息
第三阶段
振荡频率与第二阶段相同
二、低频振荡产生机理
（二）案例分析
Ø 11.29镇雄电厂振荡
振荡变化原因：原动力功率变化导致系统阻尼变化
起振45s，调速系统切阀位控制，带来双重效应： ①阀门位置不再变化、机组对系统阻尼显著提升； ②原动机出力增加，使机组对系统阻尼削弱。 两种效应综合，阻尼为负，继续增幅振荡。
（一）一次系统方面的措施
增强网架，减少重负荷输电线路，减少受送间电气距离。 输电线路采用串联补偿电容，减少联系电抗。 采用直流输电方案。
长输电线路中部装设静止无功补偿器（SVC）。
（二）二次方面的措施
三、低频振荡抑制措施
PSS
电力系统稳定器
Power System Stabilizer
基本原理：
产生一个正阻尼以 抵消系统的负阻尼。
2、低频振荡时，发电机角速度、转矩、有功功率周期性变化，电压变化不大。
A、对
B、错
3、下列哪些情况可能引发低频振荡？（）
A、电力系统弱阻尼 C、励磁系统PSS缺陷
B、调速系统不稳定 D、一次调频参数设置不当
一次调频设置参数有误，实际放大倍数较正 常值高出6.4倍，导致机组振荡。退出一次调 频后振荡平息。
接力器行程传感器滑块脱落，导叶开度反馈 失真，调速器从一个稳定的系统变成了发散 的振荡系统，引发机组振荡。
特定水头下带特定负荷时水力机械振动导致 机组出现幅度为20MW频率为1HZ的低频振 荡。
二、低频振荡产生机理
（三）低频振荡分类
局部振荡
• 又称厂内型低频振荡 • 涉及同一电厂的发电
机与系统内的其余发 电机之间的振荡。 • 0.8~2.5Hz
一、
区域间振荡
• 又称互联型低频振荡 • 涉及系统内一部分机
群相对于另一部分机 群 • 0.1~0.8Hz
（一）两种机理
负阻尼机理
• 由于系统产生附加的 负阻尼，抵消了系统 的正阻尼，导致扰动 后振荡不衰减或增幅 振荡。
第三阶段，由于阀门开度陡增、原动机出力增加使 锅炉蓄热被利用，锅炉主蒸汽压力快速下降，原动 机出力下降，阻尼逐渐增加为正阻尼，振荡逐渐平 息。
二、低频振荡产生机理
二、低频振荡产生机理
（二）案例分析 Ø 强迫振荡机理
事件名称
原因
2008年4.21红河电厂振荡
调门不灵 敏区
2011年2.26发耳电厂振荡