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大型水电机组强迫振荡机理分析及试验研究

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  • 更新日期:2014-09-05 10:46
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摘要:介绍了700MW 水轮发电机组电力系统强迫功率低频振荡产生的机理,阐述了强迫振荡与负阻尼机理低频振荡的相同点与本质区别,从理论上分析验证了电力系统稳定器对各频段强迫功率低频振荡的不同抑制效果和局限性,并首次在大型水电机组上得到了试验验证。立足于工程实践应用,在强迫振荡的监测辨识和抑制领域提出了新的分析思路和处理措施,保障了电力系统的稳定运行。

  关键词:大型水电机组,强迫振荡,振荡机理,电力系统稳定器,低频振荡,抑制效果

  0 引言

  随着国内大型水电机组的大规模建设和发展,多区域多机组的电网结构日益复杂,诱发有功功率低频振荡的原因也日益增多。基于单机无穷大电力系统模型开发的低频振荡抑制方法已越来越不能对当前电力系统内所发生的区域间振荡和系统间振荡进行有效抑制。

  单机无穷大电力系统模型的负阻尼振荡是电力系统低频振荡的主要原因,基于电磁振荡原理而开发的附加于励磁系统的控制环节电力系统稳定器(PSS)是提高系统阻尼和当前抑制低频振荡的主要手段。PSS可以有效提高系统的阻尼水平,起到抑制低频振荡的作用。

  对于强迫振荡、分叉、混沌等机理引起的低频振荡,仅依靠在励磁系统附加PSS是难以起到良好抑制效果的。电力系统中存在持续的周期性小扰动,如负荷的波动、发电机励磁系统或调速系统工作不稳定而引起的持续扰动等,这些小扰动可能激发大幅度的功率振荡甚至导致系统稳定破坏,造成重大损失,这类功率振荡称为强迫振荡。它不同于负阻尼机理引起的电力系统低频振荡,但表现出的振荡模式又类似,振荡源难以捕捉。因此,突破基于单机无穷大电力系统模型的单一负阻尼振荡机理,研究基于多区域多机组电力系统的强迫振荡机理十分必要,将其理论及实践结果应用于低频振荡的监测、辨识及抑制,对保障电力系统的稳定运行有着重要意义。

  以往对于强迫振荡的研究仅从理论角度出发,本文首次通过对700MW 水轮发电机组进行试验,验证诱发强迫振荡的机理理论,提出新的抑制方法,为电力系统监测和抑制强迫振荡提供借鉴。
 

 
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