基于RTDS和PSASP的华中电网低频振荡研究

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第34卷第13期继电器Vo1.34No.132006年7月1日RELAYJu1.1,200633基于RTDS和PSASP的华中电网低频振荡研究党杰,刘涤尘,潘晓杰,邹江峰,雷庆生,王静(武汉大学电气工程学院,湖北武汉430072)摘要:结合华中电网实际情况,利用电力系统分析综合程序(PSASP)进行小干扰稳定计算,找出对系统安全威胁较大的特征值并对其进行分析,并进行了线路加装串联补偿装置仿真,仿真结果表明:串联补偿对区域间振荡模式有抑制作用,可以提供良好的阻尼,但对区域内振荡的阻尼作用并不显著。通过实时数字仿

2、真器(RTDS)对华中电网合理有效建模,并利用其研究扰动对电网稳定性的影响及加装PSS和串联补偿装置对扰动后系统低频振荡的影响,得出的结论与PSASP一致,为今后研究低频振荡问题提供了一种新的行之有效的方法。关键词:电力系统;阻尼;低频振荡;特征值分析;实时数字仿真器(RTDS)中图分类号:TM71文献标识码:A文章编号:1003-4897(2006)13-0033-051.1计算条件0引言计算程序采用PSASP(6.2)。本次计算以2005大区电网互联是目前我国电网发展的趋势,在年丰大数据为依据,共有发电机346台,川渝电网发此过程中将伴随一些亟待解决的

3、联网技术问题:如电机模型全部计及了励磁系统和调速系统,同步机大区电网通过弱联络线交流互联时,区域电网间可采用五阶模型;华中电网的发电机模型也均计及励能存在的低频振荡问题。国内外电网互联的发展过磁系统和调速系统,同步机分为两种模型,100MW程中都曾有过这样的例子¨J。有资料表明:在特以上机组采用五阶模型,100MW以下机组采用三定的情况下,小干扰稳定性较弱所引起的低频振荡阶或两阶模型;共有负荷666个,均采用恒定阻抗与问题甚至成为限制电网发电能力、阻碍大型机组按感应电动机相结合的模型,感应电动机采用三阶模设计满负荷并网发电的关键J,同时严重威胁电网型。计算

4、中考虑了华中电网内的直流输电线路。的安全稳定运行。1.2计算结果及分析三峡电站投运、川渝电网并人华中电网后,四川本次计算中,通过改变华中电网的运行状态,例二滩电厂的电力通过远距离的交流线路送人华中电如不断加重华中电网渝鄂输电断面(三万联络线)网,发电机组之间的电气联系较弱。近几年来,华中的输送功率,得到了许多频率在0.1~2.5Hz之间鄂西电网曾多次发生低频振荡现象。2005年10月的振荡模式,其中有8对主导特征模式,具体结果如29日22:22至22:25,华中电网500、220kV线路再表1所示:次发生不同程度振荡J,系统频率在49.91~50.01表1

5、华中电网主导特征值简表Tab.1DominanteigenvalueinCentralChinaGridHz之间摆动,500kV线路普遍有振荡。针对这种威胁电网安全稳定运行的状况,本文结合华中电网网架结构、传输特点,应用《电力系统分析综合程序》进行小干扰稳定计算;同时利用一种新的分析低频振荡问题的方法——实时数字仿真器(RTDS)来分析低频振荡问题。在对系统进行建模并验证该等值模型的合理有效性基础上,分析电力系统稳定器(PSS)和串联补偿装置对扰动后系统低频振荡的影响,得到了较为满意的结果。从表1可以看出,在目前华中电网众多机组加1华中电网低频振荡的计算与

6、分析装PSS的情况下,电网还是存在不稳定运行点。随维普资讯http://www.cqvip.com34继电器着四川水电机组送华中东部电网功率的增加,当鄂位的相对振荡是引起该模式下全局增幅振荡的主要渝断面输送功率超过1500MW时,电网开始出现原因。不同方式的振荡。下面仅就其中三个有代表性的特四川水电机群征值进行分析。0.02特征值1对应的是区域内负阻尼增幅振荡模机群式,振荡频率为1.049Hz,系统中主要是四川和重06电!===u‘-二二_!r一——湖北水电机群湖南水电机群庆发电机参与振荡。特征值1对应的模态图如图1一0.02所示,由图1可看出映秀湾机组和

7、川渝其它机组之间相位相差约为180。,该模态表征映秀湾机组相对图3特征值6的模态图Fig.3ModeshapeofeigenvMueVI川渝其它机群发生了相位相反的相对振荡。可以认为映秀湾机组相对川渝其它机群的相对振荡是引起从8对特征值对应的相关因子可知两个负阻尼该模式下局部振荡的重要原因。的区域间振荡模式都主要和川渝电网相关,一个负O.15映秀湾阻尼的区域内振荡模式发生在川渝电网内,可以说jo·1‘明川渝电网内部本身存在负阻尼振荡。f005——一—‘●.在实际电力系统中,对系统安全威胁较大的低晨0..—,,0.20.30.频振荡是那些频率在0.1~1.0

8、的特征值。本次计一O.1川I渝机组算中的特征值5和特征值6就是这类

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