电力系统振荡的结果及预防

电力系统振荡的结果及预防

当发生短路或突然有大负荷切除或投入时，发电机与大系统之间的功角会发生变化，发电机的输出功率就会沿着发电机的功角特性曲线来回摆动，这就是电力系统的振荡。(通常，短路是引起系统振荡,破坏稳定运行的主要原因。)

同步振荡:当发电机输入或输出功率变化时,功角δ将随之变化,但由于机组转动部分的惯性,δ不能立即达到新的稳态值,需要经过若干次在新的δ值附近振荡之后,才能稳定在新的δ下运行。这一过程即同步振荡,亦即发电机仍保持在同步运行状态下的振荡。

异步振荡:发电机因某种原因受到较大的扰动,其功角δ在0－360°之间周期性地变化,发电机与电网失去同步运行的状态。在异步振荡时,发电机一会工作在发电机状态,一会工作在电动机

状态。

电力系统振荡的预防：预防是多方面的，有继电保护上的要求，如快速切断故障线路；也有运行操作上的要求，如避免使发电机的容量大于被投入空载线路的充电功率，避免发电机带空载线路启动和以全电压向空载线路合闸；也有设计上的考虑，如避免发生发电机的次同步共振。

引起电力系统异步振荡的主要原因：

1、输电线路输送功率超过极限值造成静态稳定破坏；

2、电网发生短路故障,切除大容量的发电、输电或变电设备,负荷瞬间发生较大突变等造成电力系统暂态稳定破坏；

3、大容量机组跳闸或失磁,使系统联络线负荷增大或使系统电压严重下降.(其结果将导致电力系统与发电厂之间并列运行的稳定性遭受破坏，引起系统振荡，严重的直接使整个系统瓦解)

4、电源间非同步合闸未能拖入同步。（就是非同期合闸）

发生同步振荡时的共同特点：

1有关机械量、电气量出现摆动，以平均值为中心振荡，不过零；2振荡周期稳定清晰接近不变，摆动频率低，一般在0.2-2.0HZ；

3指针式仪表摆动平缓无抖动，机组振动较小；

4用视角可以估算振荡周期；

5中枢点电压保持较高水平，一般不低于80％；

8同步振荡出现时各机组仍保持同步运行，频率基本相同。

发生异步振荡时的共同特点：

1有关机械量、电气量摆动频率较高，振荡周期不清晰；

2现场指针式仪表满盘剧烈抖动，机组发出不正常的、有节奏的鸣声；

3定子电流、机组功率振幅一般很大，而且过零；

4联络线的各电气量同样出现较高频率的摆动，振荡中心电压变化很大等；异步振荡出现时各机组已不能保持同步运行，出现一定的频率差，功率富余区域的频率高于50Hz。

从保护动作情况看，同步振荡往往没有短路故障发生、也没有机组保护动作，这是其重要特征；而异步振荡往往相反，在异步振荡发生前，往往发生过大扰动（如故障等），可能有许多保护动作。

电力系统发生振荡的处理方式

若发生趋向稳定的振荡,即愈振荡愈小,则不需要什么操作,做好处理事故的思想准备就行.若造成失步,则要尽快创造恢复同步的条件。

1.电网异步振荡事故处理方法

1)所有发电厂、变电站值班运行人员，应不待调度指令增加发电机无功出力，断开电抗器、投入电容器、控制可调无功装置发容性无功，尽量使母线电压运行在允许上限。

2)频率降低的发电厂，应不待调度指令，增加机组的有功出力至最大值，直至振荡消除。

3)频率升高的发电厂，应不待调度指令减少机组有功出力以降低频率，但不得使频率低于49.5Hz，同时应保证厂用电的正常供电。

4)系统发生振荡时，未得到值班调度员的允许，不得将发电机从系统中解列(现场事故规程有规定者除外)。

5)若由于机组失磁而引起系统振荡，可不待调度指令立即将失磁机组解列。

6)装有振荡解列装置的发电厂、变电站，当系统发生异步振荡时，应立即检查振荡解列装置的动作情况，当发现该装置发出跳闸的信号而未实现解列，且系统仍有振荡，则应立即断开解列开关。

7)在采取以上措施后，应报告调度值班人员，听侯调度指令。2.电网同步振荡事故处理方法

1)已经振荡的发电厂可不待调度指令立即增加发电机励磁提高电压，但不得危及设备安全,必要时可适当降低发电机有功。

2)处于送端的机组适当降低有功出力，处于受端的机组增加有功出力。

3)若正在进行线路或主变停运等操作时，应立即暂停操作。

4)尽快查找并去除振荡源。着重了解本厂是否存在强迫振荡源（如发电机组非同期并网、发电机组调速器、励磁调节器有异常等）。若有，应立即消除调速器或励磁调节器的故障（故障励磁调节器可暂时倒备励）。如一时无法消除，则解列发电机组。5)在采取以上措施后，应报告调度值班人员，听侯调度指令。