大區電網互聯對電力系統動態穩定性的影響

楊 曉

（國網嘉興供電公司，314000）

大區電網互聯對電力系統動態穩定性的影響

楊 曉

（國網嘉興供電公司，314000）

在電力系統中，基于用戶對于電量的需求，以及實現電力系統的升級改造，以大區電網互聯的形式，革新電力系統運行狀態。從電力系統的穩定性上分析，大區電網互聯對于電力系統動態穩定性產生直接影響，在本文中對于電網動態穩定性的特點、低頻震蕩等情況的產生原因進行分析，并且針對實際情況提出互聯網系統動態穩定性控制策略。

大區電網互聯；電力系統動態穩定性；影響

0 前言

伴隨著我國電力系統規模逐漸擴大，電網規模從原始的的省級電網互聯的大區電力系統模式中，轉變為大區電網互聯的互聯電力系統模式。雖然大區電網互聯模式有效的提升的電網運行效率，但是也展現出了一系列動態穩定性問題，即低頻震蕩問題。為了保障的大區電網互聯對于電力系統動態穩定性的影響降低，需要找到系統中動態穩定性低的原因，以排除干擾因素。

1 電力系統動態穩定性降低的原因分析

對電力系統出現低頻振蕩的原因進行分析，最為關鍵的就是來自于發電機自動調節，在機組調節中，與系統作用產生一種電磁力矩，該力矩能夠分解為兩種不同類型的力矩分量，第一種是阻尼力矩分量，第二種時時同步力矩分量。其中阻尼力矩與發動機轉速有關，方向可分反正，與發動機轉速同步的阻尼力矩被定義為的正阻尼力矩分量，反之被稱為時負阻尼力矩分量。而同步力矩與發電機組的功角有關，與發電機組功角變化同方向的分量時正同步力矩分量，與發電機組功角變化反方向的分量是負同步力矩分量。在電力系統運行的條件下，系統中的電壓調節負阻尼分量超過正阻尼分量，系統中會產生的低頻震蕩。從電力系統這樣的變化中能夠發現，系統動態穩定性差，出現低頻振蕩與電壓調節器中的負向阻尼聯系密切。

2 大區電網互聯對于電力系統動態穩定性的直接影響

2.1 電力系統振蕩模式判斷

當前，在大區電網互聯系統中，對于電力系統所產生的振蕩方式主要有兩種：地區性振蕩模式、區間振蕩模式。地區性振蕩方式下，其頻率在0.5-2.0Hz。而區間振蕩模式中，具體的表現在一個區域內部的發電機組群，相對于另一個區域內部的發電機組群之間的振蕩。其頻率保持在0.1-1.0之間。

那么在電力系統中，對不同類型的振蕩方式進行判斷，直接決定著著震蕩穩定性的因素阻尼比。在一個振蕩模式中，經過計算其阻尼比大于0時，則可以說明該種振蕩模式在電力系統中比較穩定，并且對于電力系統運行的影響較小。反之，阻尼比小于0時，說明振蕩不穩定。當阻尼比恰好為0時，屬于臨界值。在電力系統中的振蕩模式阻尼比無限的接近于0并且為正數時，該種阻尼形式為認為是極弱阻尼，在電力系統中存在著不穩定因素。

2.2 大區電網互聯會產生機電震蕩

在大區電網互聯環節中，當一個由m臺發電機組成的電力系統是J與一個由n臺發電機組成的電力系統K進行互聯之后，組合后的系統發電機總數為m+n，機電振蕩模式共m+n-1種，原始單位的系統中，其機電振蕩種類分別為m-1和n-1種。也就是說在大區電網互聯環節中將會多產生機電振蕩，這樣的振蕩形式與傳統單一化的電力系統相比，其對于系統穩定性的影響比較大。

2.3 大區電網互聯對振蕩的阻尼影響

在對大區電網互聯振蕩阻尼影響中能夠發現，東北、華北聯網之后，阻尼比小于0.02的特征根，聯網之前共有8個阻尼比小于0.02的振蕩模式，其中3個負阻尼振蕩模式；而在聯網之后其阻尼振蕩模式小于0.02的共有10個，其中4為負阻尼振蕩模式。再這樣的變化中能夠發現，大區帶能網互之后，對于振蕩阻尼產生直接影響。

3 改善大區電網互聯對于電力系統動態穩定性影響的對策

3.1 PSS的配置

提升電力系統運行穩定性，可以從地區振蕩模式和區域振蕩模式兩方面切實的提升系統運行的穩定性。與以上兩者相關的穩定性技術就是PSS，將PSS應用到大區電網互聯環節中，能夠實現的系統振蕩的維護。PSS是power system stabilization 的縮寫，為電力系統穩定器，該種設備能夠直接抑制低頻振蕩，在電力系統中直接運用能夠產生一種正阻尼轉矩，去克服時電壓調節器中所產生的負阻尼轉矩，有效地提升系統的穩定性。在實際的運用中，需要充分的利用PSS的優勢，制定出提升系統中兩種機電振蕩模式穩定性的最有效措施。

3.2 基于可控串補的方式提升的互聯系統的動態穩定性

在電力系統的輸電線路上增加可控串補，要求系統中的最大輸送功率為1300MW。并且在系統中需要采取取54%的固定串補和12%的可控串補，并且在線路的兩端中各自串補6%，這樣的形式能夠有效的抑制巴西南、北電網互聯后所可能出現的0.18Hz低頻振蕩。

4 結論

綜上所述，在本文中的研究中能夠發現，大區電網互聯對于電力系統動態穩定性的影響，實際上是使電力系統運行環節中出現低頻振蕩。大區電網互聯所產生的負阻尼將會直接影響電力系統的穩定運行，因此，在對于電力系統動態穩定性影響分析的基礎上，提出改善大區電網電力系統動態穩性改進措施。如引入PSS的配置、增加可控串補的方式等。

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[5]姜濤.基于廣域量測信息的電力大系統安全性分析與協調控制[D].天津大學,2015.

Influence of interconnected power grid interconnection on dynamic stability of power system

Yang Xiao
（State Grid Jiaxing power supply company，314000）

in the power system, based on the needs of users for electricity, as well as the realization of power system upgrade, in the form of interconnected power grid, the reform of power system operation state. From the analysis of the stability of the power system, the power grid interconnection has direct effect on the dynamic stability of power system. The reasons are analyzed in this paper, the characteristics of the low frequency oscillation of power system dynamic stability etc., and according to the actual situation of the Internet system dynamic stability control strategy.

large area interconnected power network; power system dynamic stability; influence