电力系统低频振荡控制技术研究

李 涵

（江苏省电力公司检修分公司，211102）

电力系统低频振荡控制技术研究

李 涵

（江苏省电力公司检修分公司，211102）

针对当前电力系统中所呈现出的低频振荡问题，为了实现电网的安全可靠运行，本文针对电力系统低频振荡控制技术展开了研究，并为如何实现该技术的完善运用提出了对策。

电力系统；低频振荡；控制技术；机理；策略

前言：基于信息化时代背景下，电力企业在快速发展的过程中，逐渐落实了电网智能化建设，在此背景下，快速励磁系统的运用使得电力系统随之产生了低频振荡问题，进而给电网的安全可靠运行埋下了故障隐患。尤其是随之电网建设规模的不断扩大，电网的运行面临着极大的考验，低频振荡现象的频发给电力企业带来了严重的损失与影响。因此，为了确保实现电力系统的稳定且高效运行，提升电网的运行质量与供电能力，就需要针对该问题的存在，实现低频振荡控制技术的完善落实。

1　电力系统中引发低频振荡问题的主要原因

1.1负阻尼转矩的产生。随着社会用电需求的提升，电网建设规模的逐渐增大，使得容量机组采用率随之提升，相应快速励磁系统的使用率也随之加大。在此背景下，基于系统放大系数较大，进而致使负阻尼转矩产生，并使得正阻尼转矩被削弱，此时在电力系统中，相应系统阻尼总量大幅度降低，加上外界一系列影响因素的作用，促使低频振荡现象发生。

1.2干扰信号的影响。基于谐振与共振下，干扰信号会对电力系统的运行产生一定的影响，在此过程中，电网参数在这一干扰信号的作用下发生振荡现象，进而致使整个系统产生低频振荡问题。同时，经过研究表明，干扰信号频率与系统本身所具备的频率间越接近，则引起低频振荡现象的可能性就越大，二者间呈现出了反相关性。

1.3非线性系统特点所带来的影响。基于电力系统下，其隶属于非线性系统，而正是基于该系统的特点下，使得其在被干扰的状态下，在系统的临界点处，则会产生非线性现象，而此时系统特性无法实现连续转化，同时，状态与参数值也在这一影响下产生变化，并集中于虚轴的左半平面上，随之而来的便是亚临界分歧现象，此种情况下，一旦系统受到一点干扰，则就会对系统的运行状态与性能的发展产生极大的影响，进而给系统的安全可靠运行埋下了隐患。

1.4系统混沌现象的产生。基于系统初始条件的影响下，系统呈现出了自身的反应特性，即不论初始点间的距离如何，当存在外界影响因素时，初始点在逐渐运行的过程中，相应运行轨道会发生变换，而参数间相互影响，此时低频振动现象的产生则无规律可循，进而促使系统混沌现象随之出现，影响到了电力系统的运行质量。

1.5对励磁系统控制不到位。基于当前智能化电网建设下，系统中融入了励磁系统，在该系统的作用下，发电机的励磁电压随之发生改变，进而能够为实现对励磁电流的有效控制奠定基础，此种情况下，能够为实现对发电机运行状态的有效调控奠定基础。在实际践行这一控制工作的过程中，要求相应电压满足电压值要求，进而才能够实现对合成磁场的有效控制。但是，在电感的作用下，与励磁电压相比而言，励磁电流的相位呈现出了一定的滞后性，此种情况下，就为低频振动现象的产生提供了土壤。

2　电力系统低频振荡控制技术的运用对策

2.1进一步加大对一次系统建设投入力度

基于当前电网建设现状下，呈现出了运输线路长且线路负荷压力大等特点，加上智能化电网建设中融入了计算机网络系统，进而使得电网低频振荡现象随之频发，而要想实现对这一问题的有效控制，在实际践行的过程中，则可从电网架构着手。针对当前电网建设的特点下，针对现行输送电方式进行优化，加大对电网一次建设的投入力度，以解决长距离输电过程中所呈现出的低频振荡问题。具体而言，可借助直流输电方式的融入，规避功率振荡问题的发生；在长距离输电线路中，还可借助灵活输电元件来实现对系统性能的控制，进而实现对低频振荡问题的有效解决。

2.2设置PSS稳定器

借助这一稳定器的运用，能够针对电力系统因干扰因素存在而产生低频振荡问题，借助正阻尼值的融入来实现阻尼值得补充，进而为控制摇摆频率范围并实现有效转换奠定基础。在此过程中，基于系统的互联性下，促使发电机组实现转换摇摆，阻尼的增加使得系统间的具备了良好的相互性，并为提升电力系统的输电能力奠定了基础。但是，当低频振荡的频率在0.3Hz时，借助这一稳定器进行控制所呈现出的控制效果不佳，且这一振荡频率越低，相应控制器的控制效果就越差。基于此，可对重负荷输电线路进行缩减，借助串联补偿的方式，实现电容的补偿，进而缩短输电线路，或是借助SVC的运用来强化电力系统的性能。

2.3SVC与其他控制技术方法的运用

在SVC的具体运用上，则是将静止无功补偿器设置于长距离输电线路上，主要形式是电抗器与投切电容器，进而能够为系统提供无功电源，以实现对系统的快速调解；同时，还能够提供阻尼力矩，进而促使动态无功功率能够在发生低频振荡现象时实现快速调解，并在出现电网运行事故时，实现对电压的有效支撑，进而解决系统低频振荡问题。此外，还能够将HVDC以及FACTS等控制技术法方法运用于控制低频振荡问题中，以在优化系统结构的同时提供阻尼值，为确保系统实现安全可靠且高效运行奠定技术基础。

3　总结

综上，在电力系统中，针对低频振荡现象的产生，为了实现对低频振荡问题的有效控制，本文在明确低频振荡问题产生原因的基础上，提出可通过加大对一次系统建设力度、设置PSS稳定器、使用SVC以及其它控制技术法方法，实现对低频振荡问题的有效控制，为实现电网的稳定高效运行提供技术保障。

[1]徐伟,鲍颜红,徐泰山,刘韶峰,郑伟,曹璐,李建华.电力系统低频振荡实时控制[J].电力自动化设备,2012,05:98-101.

[2]戴少石,董泽.电力系统的低频振荡控制方法探究[J].山东工业技术,2016,08:180.

[3]徐庆中,丁玎,詹昕.电力系统低频振荡的协调控制[J].广东电力,2013,09:72-76.

Research on control technology of low frequency oscillation in power system

Li Han
（Jiangsu electric power company maintenance branch，211102）

Aiming at the problem of low frequency oscillation appeared in the current power system,in order to achieve safe and reliable operation of power system,the low frequency oscillation of power system control technology is studied,and the countermeasures were put forward to realize the perfection of the technology.

power system;low frequency oscillation;control technology;mechanism;strategy