大区电网互联对电力系统动态稳定性的影响

杨 晓

（国网嘉兴供电公司，314000）

大区电网互联对电力系统动态稳定性的影响

杨 晓

（国网嘉兴供电公司，314000）

在电力系统中，基于用户对于电量的需求，以及实现电力系统的升级改造，以大区电网互联的形式，革新电力系统运行状态。从电力系统的稳定性上分析，大区电网互联对于电力系统动态稳定性产生直接影响，在本文中对于电网动态稳定性的特点、低频震荡等情况的产生原因进行分析，并且针对实际情况提出互联网系统动态稳定性控制策略。

大区电网互联；电力系统动态稳定性；影响

0 前言

伴随着我国电力系统规模逐渐扩大，电网规模从原始的的省级电网互联的大区电力系统模式中，转变为大区电网互联的互联电力系统模式。虽然大区电网互联模式有效的提升的电网运行效率，但是也展现出了一系列动态稳定性问题，即低频震荡问题。为了保障的大区电网互联对于电力系统动态稳定性的影响降低，需要找到系统中动态稳定性低的原因，以排除干扰因素。

1 电力系统动态稳定性降低的原因分析

对电力系统出现低频振荡的原因进行分析，最为关键的就是来自于发电机自动调节，在机组调节中，与系统作用产生一种电磁力矩，该力矩能够分解为两种不同类型的力矩分量，第一种是阻尼力矩分量，第二种时时同步力矩分量。其中阻尼力矩与发动机转速有关，方向可分反正，与发动机转速同步的阻尼力矩被定义为的正阻尼力矩分量，反之被称为时负阻尼力矩分量。而同步力矩与发电机组的功角有关，与发电机组功角变化同方向的分量时正同步力矩分量，与发电机组功角变化反方向的分量是负同步力矩分量。在电力系统运行的条件下，系统中的电压调节负阻尼分量超过正阻尼分量，系统中会产生的低频震荡。从电力系统这样的变化中能够发现，系统动态稳定性差，出现低频振荡与电压调节器中的负向阻尼联系密切。

2 大区电网互联对于电力系统动态稳定性的直接影响

2.1 电力系统振荡模式判断

当前，在大区电网互联系统中，对于电力系统所产生的振荡方式主要有两种：地区性振荡模式、区间振荡模式。地区性振荡方式下，其频率在0.5-2.0Hz。而区间振荡模式中，具体的表现在一个区域内部的发电机组群，相对于另一个区域内部的发电机组群之间的振荡。其频率保持在0.1-1.0之间。

那么在电力系统中，对不同类型的振荡方式进行判断，直接决定着着震荡稳定性的因素阻尼比。在一个振荡模式中，经过计算其阻尼比大于0时，则可以说明该种振荡模式在电力系统中比较稳定，并且对于电力系统运行的影响较小。反之，阻尼比小于0时，说明振荡不稳定。当阻尼比恰好为0时，属于临界值。在电力系统中的振荡模式阻尼比无限的接近于0并且为正数时，该种阻尼形式为认为是极弱阻尼，在电力系统中存在着不稳定因素。

2.2 大区电网互联会产生机电震荡

在大区电网互联环节中，当一个由m台发电机组成的电力系统是J与一个由n台发电机组成的电力系统K进行互联之后，组合后的系统发电机总数为m+n，机电振荡模式共m+n-1种，原始单位的系统中，其机电振荡种类分别为m-1和n-1种。也就是说在大区电网互联环节中将会多产生机电振荡，这样的振荡形式与传统单一化的电力系统相比，其对于系统稳定性的影响比较大。

2.3 大区电网互联对振荡的阻尼影响

在对大区电网互联振荡阻尼影响中能够发现，东北、华北联网之后，阻尼比小于0.02的特征根，联网之前共有8个阻尼比小于0.02的振荡模式，其中3个负阻尼振荡模式；而在联网之后其阻尼振荡模式小于0.02的共有10个，其中4为负阻尼振荡模式。再这样的变化中能够发现，大区带能网互之后，对于振荡阻尼产生直接影响。

3 改善大区电网互联对于电力系统动态稳定性影响的对策

3.1 PSS的配置

提升电力系统运行稳定性，可以从地区振荡模式和区域振荡模式两方面切实的提升系统运行的稳定性。与以上两者相关的稳定性技术就是PSS，将PSS应用到大区电网互联环节中，能够实现的系统振荡的维护。PSS是power system stabilization 的缩写，为电力系统稳定器，该种设备能够直接抑制低频振荡，在电力系统中直接运用能够产生一种正阻尼转矩，去克服时电压调节器中所产生的负阻尼转矩，有效地提升系统的稳定性。在实际的运用中，需要充分的利用PSS的优势，制定出提升系统中两种机电振荡模式稳定性的最有效措施。

3.2 基于可控串补的方式提升的互联系统的动态稳定性

在电力系统的输电线路上增加可控串补，要求系统中的最大输送功率为1300MW。并且在系统中需要采取取54%的固定串补和12%的可控串补，并且在线路的两端中各自串补6%，这样的形式能够有效的抑制巴西南、北电网互联后所可能出现的0.18Hz低频振荡。

4 结论

综上所述，在本文中的研究中能够发现，大区电网互联对于电力系统动态稳定性的影响，实际上是使电力系统运行环节中出现低频振荡。大区电网互联所产生的负阻尼将会直接影响电力系统的稳定运行，因此，在对于电力系统动态稳定性影响分析的基础上，提出改善大区电网电力系统动态稳性改进措施。如引入PSS的配置、增加可控串补的方式等。

[1]余贻鑫,李鹏.大区电网弱互联对互联系统阻尼和动态稳定性的影响[J].中国电机工程学报,2005,11:6-11.

[2]陈厚合.交直流混合系统区域间可用输电能力计算[D].华北电力大学,2012.

[3]顾卓远.基于响应的电力系统暂态稳定控制技术研究[D].中国电力科学研究院,2014.

[4]翁华.大规模交直流系统电磁暂态仿真和稳定控制技术研究[D].浙江大学,2014.

[5]姜涛.基于广域量测信息的电力大系统安全性分析与协调控制[D].天津大学,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