电力系统动态稳定性方面大区电网互联所产生的影响探讨

时间：2024-05-04

吕品国网河南省电力公司新野县供电公司

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针对我国用电量不断增加的问题，电力系统通过大区电网互联的方式实现电力系统的动态稳定。低频震荡是引发电力系统不稳定的主要因素，通过大区电网互联可很好的对低频震荡进行控制，达到电力系统动态稳定的目的。本文首先对低频震荡做了简要介绍，然后就大区电网互联对电力系统动态稳定的影响进行了具体的阐述。

电力系统动态稳定大区电网互联电力系统稳定器

我国改革开放以后经济得到了快速的发展，随着工业化进程的不断推进，国家对电力的需求越来也大，要求也越来越高。为适应经济的快速增长，我国电力系统也不断发展和完善，目前，我国电力系统的装机容量已经达到了世界第二位。随着大机组快速励磁系统的不断增加，我国各省、市的区域电网互联出现了动态不稳定的现象，这种现象也被成为低频震荡。出现低频震荡的原因主要有以下几种：一是，电厂在上了大机组之后没有进行电力系统动态稳定性研究，因此，没有应对动态不稳性的措施；二是，电厂没有装备电力系统稳定器；三是，进行电力动态稳定性分析时的参数不正确；四是，装备的电力系统稳定器不能满足整个电力系统的需求。低频震荡在很多区域电力系统中都有出现，因此，应加快解决电网互联的动态稳定性问题。

1 电力系统低频震荡概述

低频振荡是电力系统在遭受扰动后联络线上的功率摇摆。系统动态失稳是扰动后由于阻尼不足甚至是负阻尼引起的发散振荡导致的。由于西方的电力发展相对较早，所以，低频震荡这一概念首先是由西方学者发现并提出。引发电力系统低频震荡的主要原因是：电力系统中出现发电机并列运行情况时，在扰动下发生发电机转子间的相对摇摆，并通常是在缺乏阻尼时持续振荡导致。低频震荡的主要表现是系统频率在一定的范围内发生震荡，并且这种震荡常伴有同步震荡的现象发生。

2 区域电网互联对电力系统动态稳定性的影响

2.1 区域电网系统震荡的主要表现

随着我国电力网络的不断扩大，区域电网系统的动态稳定也成了关系到电力系统稳定运行的重要问题，并且已经受到了社会各界的密切关注。区域电力互联系统的中的电力震荡主要有以下两种模式：一是由一个发电厂中的发电机对区域内的其他发电机引起的震荡，这种震荡模式被称为区域性震荡；二是由区域内的几个发电厂中的发电机群对另一电力系统区域内的其他发电机引起的震荡，这种震荡模式被称为区域间震荡，这种震荡模式波及范围广且影响大，因此，引发的震荡频率也比区域性震荡要高。

在电力系统中，由某一电力系统区域引发的电力震荡可以对整个电力系统造成影响。因此，对于区域性震荡问题应给予足够的重视并及时解决，避免因区域震荡引发整个电力系统的动态不稳定。由上可知，提高区域性电力系统的震荡稳定性可加强整个电力系统的电力稳定，应不断提高区域震荡模式的稳定性。

2.2 区域电网互联的震荡模式分析

电网互联可以降低震荡模式的频率。区域间实行电网互联以后可以使相对孤立的电力系统联系性加强，形成一个联动的整体，这样可以使电网互联前的各个子系统的震荡频率大大降低，提高了整体系统的稳定性能。比如，在西南和西北进行电网互联以前，西南地区和西北系统的区域震荡频率都要高于0．5HZ,然而，在进行区域互联以后，整体的电力系统的震荡频率却只有0．25HZ左右，这大大提高了整个互联系统的电力动态稳定。

3 提高大区互联电网动态稳定的方法

3.1 发电厂装备电力系统稳定器

将各个区域电力系统进行电网互联以后就形成的一个相对较大的电力系统，整个大区电力系统的稳定是建立在各个子系统动态稳定的基础之上，因此，应维持各个区域电力系统的动态稳定。电力系统的低频震荡可以通过在发电厂装备一定数量的电力系统稳定器加以解决。目前，电力系统稳定器已经在很多发电厂得到了应用，并且取得了良好的效果，但是，在装备电力系统稳定器时应对区域电力系统整个装机容量和稳定性进行分析，这样才能装备合理数量的电力系统稳定器。

电力系统稳定器可以从源头上解决负阻尼的影响，大大提高电力系统的稳定性。同时，电力系统稳定器可以很好的适应不同发电厂装机参数，对电厂中的每台的发电机组都可以提供正阻尼。大区电网互联以后大大提高了各子电力系统的关联性，牵一发而动全身，因此，为了保证整个电力系统的动态稳定性应对每个电厂中的每个发电机组都安装电力系统稳定器。

3.2 用可控串补的方法提高大区互联系统的稳定性

可控串补也是提高区域电力系统稳定性的常用方法，该方法在区域电力系统中得到了应用。区域电力系统出现低频震荡的一个因素是输电线输送能力不够导致，在区域输电系统中使用输电线路串补可大大减轻原有输电线路的输电负担，降低出现低频震荡的可能性。目前，经常使用的输电线路串补方式主要有两种：一是固定串补，二是可控串补。两种串补方式的共用很好的缓解了低频震荡的问题。