電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性方面大區(qū)電網(wǎng)互聯(lián)所產(chǎn)生的影響探討

呂品 國(guó)網(wǎng)河南省電力公司新野縣供電公司

電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性方面大區(qū)電網(wǎng)互聯(lián)所產(chǎn)生的影響探討

呂品 國(guó)網(wǎng)河南省電力公司新野縣供電公司

針對(duì)我國(guó)用電量不斷增加的問(wèn)題，電力系統(tǒng)通過(guò)大區(qū)電網(wǎng)互聯(lián)的方式實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定。低頻震蕩是引發(fā)電力系統(tǒng)不穩(wěn)定的主要因素，通過(guò)大區(qū)電網(wǎng)互聯(lián)可很好的對(duì)低頻震蕩進(jìn)行控制，達(dá)到電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)穩(wěn)定的目的。本文首先對(duì)低頻震蕩做了簡(jiǎn)要介紹，然后就大區(qū)電網(wǎng)互聯(lián)對(duì)電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)穩(wěn)定的影響進(jìn)行了具體的闡述。

電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)穩(wěn)定 大區(qū)電網(wǎng)互聯(lián) 電力系統(tǒng)穩(wěn)定器

我國(guó)改革開(kāi)放以后經(jīng)濟(jì)得到了快速的發(fā)展，隨著工業(yè)化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，國(guó)家對(duì)電力的需求越來(lái)也大，要求也越來(lái)越高。為適應(yīng)經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)，我國(guó)電力系統(tǒng)也不斷發(fā)展和完善，目前，我國(guó)電力系統(tǒng)的裝機(jī)容量已經(jīng)達(dá)到了世界第二位。隨著大機(jī)組快速勵(lì)磁系統(tǒng)的不斷增加，我國(guó)各省、市的區(qū)域電網(wǎng)互聯(lián)出現(xiàn)了動(dòng)態(tài)不穩(wěn)定的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象也被成為低頻震蕩。出現(xiàn)低頻震蕩的原因主要有以下幾種：一是，電廠(chǎng)在上了大機(jī)組之后沒(méi)有進(jìn)行電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性研究，因此，沒(méi)有應(yīng)對(duì)動(dòng)態(tài)不穩(wěn)性的措施；二是，電廠(chǎng)沒(méi)有裝備電力系統(tǒng)穩(wěn)定器；三是，進(jìn)行電力動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性分析時(shí)的參數(shù)不正確；四是，裝備的電力系統(tǒng)穩(wěn)定器不能滿(mǎn)足整個(gè)電力系統(tǒng)的需求。低頻震蕩在很多區(qū)域電力系統(tǒng)中都有出現(xiàn)，因此，應(yīng)加快解決電網(wǎng)互聯(lián)的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性問(wèn)題。

1 電力系統(tǒng)低頻震蕩概述

低頻振蕩是電力系統(tǒng)在遭受擾動(dòng)后聯(lián)絡(luò)線(xiàn)上的功率搖擺。系統(tǒng)動(dòng)態(tài)失穩(wěn)是擾動(dòng)后由于阻尼不足甚至是負(fù)阻尼引起的發(fā)散振蕩導(dǎo)致的。由于西方的電力發(fā)展相對(duì)較早，所以，低頻震蕩這一概念首先是由西方學(xué)者發(fā)現(xiàn)并提出。引發(fā)電力系統(tǒng)低頻震蕩的主要原因是：電力系統(tǒng)中出現(xiàn)發(fā)電機(jī)并列運(yùn)行情況時(shí)，在擾動(dòng)下發(fā)生發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子間的相對(duì)搖擺，并通常是在缺乏阻尼時(shí)持續(xù)振蕩導(dǎo)致。低頻震蕩的主要表現(xiàn)是系統(tǒng)頻率在一定的范圍內(nèi)發(fā)生震蕩，并且這種震蕩常伴有同步震蕩的現(xiàn)象發(fā)生。

2 區(qū)域電網(wǎng)互聯(lián)對(duì)電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性的影響

2.1 區(qū)域電網(wǎng)系統(tǒng)震蕩的主要表現(xiàn)

隨著我國(guó)電力網(wǎng)絡(luò)的不斷擴(kuò)大，區(qū)域電網(wǎng)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定也成了關(guān)系到電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的重要問(wèn)題，并且已經(jīng)受到了社會(huì)各界的密切關(guān)注。區(qū)域電力互聯(lián)系統(tǒng)的中的電力震蕩主要有以下兩種模式：一是由一個(gè)發(fā)電廠(chǎng)中的發(fā)電機(jī)對(duì)區(qū)域內(nèi)的其他發(fā)電機(jī)引起的震蕩，這種震蕩模式被稱(chēng)為區(qū)域性震蕩；二是由區(qū)域內(nèi)的幾個(gè)發(fā)電廠(chǎng)中的發(fā)電機(jī)群對(duì)另一電力系統(tǒng)區(qū)域內(nèi)的其他發(fā)電機(jī)引起的震蕩，這種震蕩模式被稱(chēng)為區(qū)域間震蕩，這種震蕩模式波及范圍廣且影響大，因此，引發(fā)的震蕩頻率也比區(qū)域性震蕩要高。

在電力系統(tǒng)中，由某一電力系統(tǒng)區(qū)域引發(fā)的電力震蕩可以對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)造成影響。因此，對(duì)于區(qū)域性震蕩問(wèn)題應(yīng)給予足夠的重視并及時(shí)解決，避免因區(qū)域震蕩引發(fā)整個(gè)電力系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)不穩(wěn)定。由上可知，提高區(qū)域性電力系統(tǒng)的震蕩穩(wěn)定性可加強(qiáng)整個(gè)電力系統(tǒng)的電力穩(wěn)定，應(yīng)不斷提高區(qū)域震蕩模式的穩(wěn)定性。

2.2 區(qū)域電網(wǎng)互聯(lián)的震蕩模式分析

電網(wǎng)互聯(lián)可以降低震蕩模式的頻率。區(qū)域間實(shí)行電網(wǎng)互聯(lián)以后可以使相對(duì)孤立的電力系統(tǒng)聯(lián)系性加強(qiáng)，形成一個(gè)聯(lián)動(dòng)的整體，這樣可以使電網(wǎng)互聯(lián)前的各個(gè)子系統(tǒng)的震蕩頻率大大降低，提高了整體系統(tǒng)的穩(wěn)定性能。比如，在西南和西北進(jìn)行電網(wǎng)互聯(lián)以前，西南地區(qū)和西北系統(tǒng)的區(qū)域震蕩頻率都要高于0．5HZ,然而，在進(jìn)行區(qū)域互聯(lián)以后，整體的電力系統(tǒng)的震蕩頻率卻只有0．25HZ左右，這大大提高了整個(gè)互聯(lián)系統(tǒng)的電力動(dòng)態(tài)穩(wěn)定。

3 提高大區(qū)互聯(lián)電網(wǎng)動(dòng)態(tài)穩(wěn)定的方法

3.1 發(fā)電廠(chǎng)裝備電力系統(tǒng)穩(wěn)定器

將各個(gè)區(qū)域電力系統(tǒng)進(jìn)行電網(wǎng)互聯(lián)以后就形成的一個(gè)相對(duì)較大的電力系統(tǒng)，整個(gè)大區(qū)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定是建立在各個(gè)子系統(tǒng)動(dòng)態(tài)穩(wěn)定的基礎(chǔ)之上，因此，應(yīng)維持各個(gè)區(qū)域電力系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定。電力系統(tǒng)的低頻震蕩可以通過(guò)在發(fā)電廠(chǎng)裝備一定數(shù)量的電力系統(tǒng)穩(wěn)定器加以解決。目前，電力系統(tǒng)穩(wěn)定器已經(jīng)在很多發(fā)電廠(chǎng)得到了應(yīng)用，并且取得了良好的效果，但是，在裝備電力系統(tǒng)穩(wěn)定器時(shí)應(yīng)對(duì)區(qū)域電力系統(tǒng)整個(gè)裝機(jī)容量和穩(wěn)定性進(jìn)行分析，這樣才能裝備合理數(shù)量的電力系統(tǒng)穩(wěn)定器。

電力系統(tǒng)穩(wěn)定器可以從源頭上解決負(fù)阻尼的影響，大大提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。同時(shí)，電力系統(tǒng)穩(wěn)定器可以很好的適應(yīng)不同發(fā)電廠(chǎng)裝機(jī)參數(shù)，對(duì)電廠(chǎng)中的每臺(tái)的發(fā)電機(jī)組都可以提供正阻尼。大區(qū)電網(wǎng)互聯(lián)以后大大提高了各子電力系統(tǒng)的關(guān)聯(lián)性，牽一發(fā)而動(dòng)全身，因此，為了保證整個(gè)電力系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性應(yīng)對(duì)每個(gè)電廠(chǎng)中的每個(gè)發(fā)電機(jī)組都安裝電力系統(tǒng)穩(wěn)定器。

3.2 用可控串補(bǔ)的方法提高大區(qū)互聯(lián)系統(tǒng)的穩(wěn)定性

可控串補(bǔ)也是提高區(qū)域電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的常用方法，該方法在區(qū)域電力系統(tǒng)中得到了應(yīng)用。區(qū)域電力系統(tǒng)出現(xiàn)低頻震蕩的一個(gè)因素是輸電線(xiàn)輸送能力不夠?qū)е拢趨^(qū)域輸電系統(tǒng)中使用輸電線(xiàn)路串補(bǔ)可大大減輕原有輸電線(xiàn)路的輸電負(fù)擔(dān)，降低出現(xiàn)低頻震蕩的可能性。目前，經(jīng)常使用的輸電線(xiàn)路串補(bǔ)方式主要有兩種：一是固定串補(bǔ)，二是可控串補(bǔ)。兩種串補(bǔ)方式的共用很好的緩解了低頻震蕩的問(wèn)題。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，增強(qiáng)大區(qū)互聯(lián)后的電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)穩(wěn)定的關(guān)鍵是區(qū)域電力系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定，因此，各發(fā)電廠(chǎng)和區(qū)域電力系統(tǒng)從業(yè)人員應(yīng)加強(qiáng)電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)穩(wěn)定方面的培訓(xùn)，提高處理電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)穩(wěn)定問(wèn)題的能力。

[1]和萍. 大規(guī)模風(fēng)電接入對(duì)電力系統(tǒng)穩(wěn)定性影響及控制措施研究[D].華南理工大學(xué),2014.

[2]王官宏,陶向宇,李文鋒,劉增煌,趙紅光. 原動(dòng)機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)對(duì)電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)穩(wěn)定的影響[J]. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào),2015,(34):80-86.

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姓名:呂品,出生年月:19870412,性別:男,民族:漢,籍貫:河南省南陽(yáng)市,當(dāng)前職務(wù)：工程財(cái)務(wù)與資產(chǎn)產(chǎn)權(quán)管理,當(dāng)前職稱(chēng)：中級(jí)工程師學(xué)歷:本科,,研究方向:電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化,作者單位:國(guó)網(wǎng)河南省電力公司新野縣供電公司,單位所在地:河南省南陽(yáng)市,單位所在地郵編:473500。