电力系统振荡的结果及预防(2)

同步振荡——其系统频率能保持相同，各电气量的波动范围不大，且振荡在有限的时间内衰减从而进入新的平衡运行状态。

低频振荡——在电力系统中，发电机经输电线路并列运行时，在负荷突变等小扰动的作用下，发电机转子之间会发生相对摇摆，这时电力系统如果缺乏必要的阻尼就会失去动态稳定。由于电力系统的非线性特性，动态失稳表现为发电机转子之间的持续的振荡，同时输电线路上功率也发生相应的振荡，影响了功率的正常输送。由于这种持续振荡的频率很低，一般在0.2～2.5HZ之间，故称为低频振荡。

低频振荡产生的原因是由于电力系统的负阻尼效应，常出现在弱联系、远距离、重负荷输电线路上，在采用现代、快速、高放大倍数励磁系统的条件下更容易发生。

所谓阻尼就是阻止扰动，平息振荡。同步发电机阻尼绕组作用：发电机阻尼绕组在结构上相当于在转子励磁绕组外叠加的一个短路鼠笼绕环，其作用相当于一个随转子同步旋转的鼠笼异步电机，对发电机的动态稳定起调节作用。发电机正常运行时由于定转子旋转磁场是同步旋转的，因此阻力绕组没有切割磁通因而没有感应电流。当发电机出现扰动使转子转速低于定子磁场的转速时，阻尼绕组切割定子磁通产生感应电流，感应电流在阻尼绕组上产生的力矩使转子加速，二则转差越大则此力矩越大，加速效果越强。

而负阻尼恰恰相反。励磁装置的负阻尼，是指励磁装置对于系统功角摆动所作出的调节作用，会加大这种摆动，不利于系统的稳定。PSS 励磁附加控制器，是一种附加反馈控制，即在励磁调节器中，除了引入发电机端电压作为主要控制信号外，再引入一个超前附加控制信号，作用于调节器，改变励磁输出，使整个励磁装置产生正阻尼转矩，从而提高系统稳定性。

电力系统低频振荡在国内外均有发生，通常出现在远距离、重负荷输电线路上，或者互联系统的弱联络线上，在采用快速响应高放大倍数励磁系统的条件下更容易出现。一般认为，发生低频振荡的主要原因是，现代电力系统中大容量发电机的标幺值电抗增大，造成了电气距离的增大，再加之远距离重负荷输电，造成系统对于机械模式(其频率由等值发电机的机械惯性决定)的阻尼减少了;同时由于励磁系统的滞后特性，使得发电机产生一个负的阻尼转矩，导致低频振荡的发生。采用励磁控制系统的附加控制构成的PSS 或其他方式，可以补偿负的阻尼转矩，抑制低频振荡。

电力系统稳定器(PSS)是附加于励磁调节器的控制手段。随着自并激静止励磁系统的广泛应用，PSS附加控制更成为励磁系统不可缺少的功能之一。好的PSS附加控制能够增加弱阻尼或负阻尼励磁系统的正阻尼，能够有效的抑制电力系统低频震荡，从而提高发电机组(线路)的最大输出(传输)能力。

电力系统振荡的预防：提高稳定水平

电力系统的振荡在小系统内是比较常见的，在大系统内发生的很少。但它的危害也是比较可怕的，是必须要预防的!

在小系统内发生较多，主要是在小系统内有很多不很稳定的负荷，系统内的电站都比较小，在它的负荷发生较大的变化时很难使系统稳定，也很可能发生震荡。

在小系统内有时有的设备的安装不合也有可能引起系统的振荡。如开关处安的阻容吸收器大小的不合适而引起了一次系统的小小振荡。

电力系统发生振荡的处理方式

若发生趋向稳定的振荡,即愈振荡愈小,则不需要什么操作,做好处理事故的思想准备就行.若造成失步,则要尽快创造恢复同步的条件。

1、增加发电机励磁。对于有自动电压调节器的发电机,在1min内不得干涉自动电压调节器和强励装置的动作,对于无自动电压调节器的发电机,则要手动增加励磁。增加励磁的作用,是为了增加定转子磁极间的拉力,以消弱转子的惯性作用,使发电机较宜在到达平衡点附近时被拉入同步。

2、若是一台发电机失步,可适当减轻其有功出力,即关小水轮机导叶,这样容易拉入同步,这好比减小转子的冲劲.若是系统的两个部分失去同步,则每个电厂要根据实际情况增加负荷或减少负荷,因为这时送端系统的频率升高,受端系统的频率降低,频率低的电厂应该增加有功出力,同时将电压提高到最大允许值,频率高的电厂应该减少有功出力,以降低频率尽量接近于受端的频率,同时也要将电压提高到最大允许值。总之,增加励磁是必须的。

3、按上述方法出力1-2min后仍未进入同步,则需要将失步发电机与系统解列,或者按调度要求,将两个非同步的系统解列。

发电机装设了快速励磁系统，或者与电力系统间的联系很弱，会引起发电机对电力系统的自发振荡这类静态不稳定。