非正弦周期性負荷擾動引發強迫振蕩機理分析

伍雙喜，徐衍會，宮曉珊

(1. 廣東電網有限責任公司 電力調度控制中心，廣東 廣州 510600；2. 華北電力大學 電氣與電子工程學院，北京 102206)

0 引言

近年來強迫振蕩在電力系統中時有發生，嚴重影響了電力系統的安全、穩定運行。強迫功率振蕩從產生機理到振蕩特征均與經典弱阻尼自由振蕩有較大的區別，于是國內外學者對強迫振蕩的機理、特性、振蕩源定位以及抑制方法等進行了豐富的研究。強迫功率振蕩的概念在1990年被提出[1]，文獻[1]指出即使安裝了電力系統穩定器(PSS)，在聯系較弱的系統中仍然可能發生低頻振蕩。文獻[2-4]通過求解線性化電力系統的動態方程分析強迫振蕩的機理，并得出結論：當系統持續的周期性功率擾動的頻率接近系統功率振蕩的固有頻率時，會引起大幅度的功率振蕩。在此基礎上，文獻[5]引入多自由度強迫振動理論推導得到多機系統的強迫振蕩方程；文獻[6]拓展了傳統的狹義強迫振蕩的研究，研究在模式間非線性相互作用的影響下廣義強迫振蕩的理論。通過對機理的深入研究，文獻[7-9]分別通過能量法、經驗模態理論、時延估計法對振蕩源進行定位，從而進一步對強迫振蕩進行抑制。

電力系統中存在著持續的周期性負荷擾動[10]，因此負荷側能否引起電網強迫功率振蕩非常值得研究。當負荷擾動的頻率與系統固有頻率相同或相近時，同樣會引發系統的強迫功率振蕩，表現為機組間轉子角的劇烈搖擺、輸電線傳輸功率的大幅波動[11-13]?！?br>