電力系統(tǒng)動態(tài)穩(wěn)定性方面大區(qū)電網(wǎng)互聯(lián)所產(chǎn)生的影響探討

呂品 國網(wǎng)河南省電力公司新野縣供電公司

電力系統(tǒng)動態(tài)穩(wěn)定性方面大區(qū)電網(wǎng)互聯(lián)所產(chǎn)生的影響探討

呂品 國網(wǎng)河南省電力公司新野縣供電公司

針對我國用電量不斷增加的問題，電力系統(tǒng)通過大區(qū)電網(wǎng)互聯(lián)的方式實現(xiàn)電力系統(tǒng)的動態(tài)穩(wěn)定。低頻震蕩是引發(fā)電力系統(tǒng)不穩(wěn)定的主要因素，通過大區(qū)電網(wǎng)互聯(lián)可很好的對低頻震蕩進行控制，達到電力系統(tǒng)動態(tài)穩(wěn)定的目的。本文首先對低頻震蕩做了簡要介紹，然后就大區(qū)電網(wǎng)互聯(lián)對電力系統(tǒng)動態(tài)穩(wěn)定的影響進行了具體的闡述。

電力系統(tǒng)動態(tài)穩(wěn)定 大區(qū)電網(wǎng)互聯(lián) 電力系統(tǒng)穩(wěn)定器

我國改革開放以后經(jīng)濟得到了快速的發(fā)展，隨著工業(yè)化進程的不斷推進，國家對電力的需求越來也大，要求也越來越高。為適應經(jīng)濟的快速增長，我國電力系統(tǒng)也不斷發(fā)展和完善，目前，我國電力系統(tǒng)的裝機容量已經(jīng)達到了世界第二位。隨著大機組快速勵磁系統(tǒng)的不斷增加，我國各省、市的區(qū)域電網(wǎng)互聯(lián)出現(xiàn)了動態(tài)不穩(wěn)定的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象也被成為低頻震蕩。出現(xiàn)低頻震蕩的原因主要有以下幾種：一是，電廠在上了大機組之后沒有進行電力系統(tǒng)動態(tài)穩(wěn)定性研究，因此，沒有應對動態(tài)不穩(wěn)性的措施；二是，電廠沒有裝備電力系統(tǒng)穩(wěn)定器；三是，進行電力動態(tài)穩(wěn)定性分析時的參數(shù)不正確；四是，裝備的電力系統(tǒng)穩(wěn)定器不能滿足整個電力系統(tǒng)的需求。低頻震蕩在很多區(qū)域電力系統(tǒng)中都有出現(xiàn)，因此，應加快解決電網(wǎng)互聯(lián)的動態(tài)穩(wěn)定性問題。

1 電力系統(tǒng)低頻震蕩概述

低頻振蕩是電力系統(tǒng)在遭受擾動后聯(lián)絡線上的功率搖擺。系統(tǒng)動態(tài)失穩(wěn)是擾動后由于阻尼不足甚至是負阻尼引起的發(fā)散振蕩導致的。由于西方的電力發(fā)展相對較早，所以，低頻震蕩這一概念首先是由西方學者發(fā)現(xiàn)并提出。引發(fā)電力系統(tǒng)低頻震蕩的主要原因是：電力系統(tǒng)中出現(xiàn)發(fā)電機并列運行情況時，在擾動下發(fā)生發(fā)電機轉(zhuǎn)子間的相對搖擺，并通常是在缺乏阻尼時持續(xù)振蕩導致。低頻震蕩的主要表現(xiàn)是系統(tǒng)頻率在一定的范圍內(nèi)發(fā)生震蕩，并且這種震蕩常伴有同步震蕩的現(xiàn)象發(fā)生。

2 區(qū)域電網(wǎng)互聯(lián)對電力系統(tǒng)動態(tài)穩(wěn)定性的影響

2.1 區(qū)域電網(wǎng)系統(tǒng)震蕩的主要表現(xiàn)

隨著我國電力網(wǎng)絡的不斷擴大，區(qū)域電網(wǎng)系統(tǒng)的動態(tài)穩(wěn)定也成了關系到電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行的重要問題，并且已經(jīng)受到了社會各界的密切關注。區(qū)域電力互聯(lián)系統(tǒng)的中的電力震蕩主要有以下兩種模式：一是由一個發(fā)電廠中的發(fā)電機對區(qū)域內(nèi)的其他發(fā)電機引起的震蕩，這種震蕩模式被稱為區(qū)域性震蕩；二是由區(qū)域內(nèi)的幾個發(fā)電廠中的發(fā)電機群對另一電力系統(tǒng)區(qū)域內(nèi)的其他發(fā)電機引起的震蕩，這種震蕩模式被稱為區(qū)域間震蕩，這種震蕩模式波及范圍廣且影響大，因此，引發(fā)的震蕩頻率也比區(qū)域性震蕩要高。

在電力系統(tǒng)中，由某一電力系統(tǒng)區(qū)域引發(fā)的電力震蕩可以對整個電力系統(tǒng)造成影響。因此，對于區(qū)域性震蕩問題應給予足夠的重視并及時解決，避免因區(qū)域震蕩引發(fā)整個電力系統(tǒng)的動態(tài)不穩(wěn)定。由上可知，提高區(qū)域性電力系統(tǒng)的震蕩穩(wěn)定性可加強整個電力系統(tǒng)的電力穩(wěn)定，應不斷提高區(qū)域震蕩模式的穩(wěn)定性。

2.2 區(qū)域電網(wǎng)互聯(lián)的震蕩模式分析

電網(wǎng)互聯(lián)可以降低震蕩模式的頻率。區(qū)域間實行電網(wǎng)互聯(lián)以后可以使相對孤立的電力系統(tǒng)聯(lián)系性加強，形成一個聯(lián)動的整體，這樣可以使電網(wǎng)互聯(lián)前的各個子系統(tǒng)的震蕩頻率大大降低，提高了整體系統(tǒng)的穩(wěn)定性能。比如，在西南和西北進行電網(wǎng)互聯(lián)以前，西南地區(qū)和西北系統(tǒng)的區(qū)域震蕩頻率都要高于0．5HZ,然而，在進行區(qū)域互聯(lián)以后，整體的電力系統(tǒng)的震蕩頻率卻只有0．25HZ左右，這大大提高了整個互聯(lián)系統(tǒng)的電力動態(tài)穩(wěn)定。

3 提高大區(qū)互聯(lián)電網(wǎng)動態(tài)穩(wěn)定的方法

3.1 發(fā)電廠裝備電力系統(tǒng)穩(wěn)定器

將各個區(qū)域電力系統(tǒng)進行電網(wǎng)互聯(lián)以后就形成的一個相對較大的電力系統(tǒng)，整個大區(qū)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定是建立在各個子系統(tǒng)動態(tài)穩(wěn)定的基礎之上，因此，應維持各個區(qū)域電力系統(tǒng)的動態(tài)穩(wěn)定。電力系統(tǒng)的低頻震蕩可以通過在發(fā)電廠裝備一定數(shù)量的電力系統(tǒng)穩(wěn)定器加以解決。目前，電力系統(tǒng)穩(wěn)定器已經(jīng)在很多發(fā)電廠得到了應用，并且取得了良好的效果，但是，在裝備電力系統(tǒng)穩(wěn)定器時應對區(qū)域電力系統(tǒng)整個裝機容量和穩(wěn)定性進行分析，這樣才能裝備合理數(shù)量的電力系統(tǒng)穩(wěn)定器。

電力系統(tǒng)穩(wěn)定器可以從源頭上解決負阻尼的影響，大大提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。同時，電力系統(tǒng)穩(wěn)定器可以很好的適應不同發(fā)電廠裝機參數(shù)，對電廠中的每臺的發(fā)電機組都可以提供正阻尼。大區(qū)電網(wǎng)互聯(lián)以后大大提高了各子電力系統(tǒng)的關聯(lián)性，牽一發(fā)而動全身，因此，為了保證整個電力系統(tǒng)的動態(tài)穩(wěn)定性應對每個電廠中的每個發(fā)電機組都安裝電力系統(tǒng)穩(wěn)定器。

3.2 用可控串補的方法提高大區(qū)互聯(lián)系統(tǒng)的穩(wěn)定性

可控串補也是提高區(qū)域電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的常用方法，該方法在區(qū)域電力系統(tǒng)中得到了應用。區(qū)域電力系統(tǒng)出現(xiàn)低頻震蕩的一個因素是輸電線輸送能力不夠?qū)е拢趨^(qū)域輸電系統(tǒng)中使用輸電線路串補可大大減輕原有輸電線路的輸電負擔，降低出現(xiàn)低頻震蕩的可能性。目前，經(jīng)常使用的輸電線路串補方式主要有兩種：一是固定串補，二是可控串補。兩種串補方式的共用很好的緩解了低頻震蕩的問題。

4 結(jié)束語

綜上所述，增強大區(qū)互聯(lián)后的電力系統(tǒng)動態(tài)穩(wěn)定的關鍵是區(qū)域電力系統(tǒng)的動態(tài)穩(wěn)定，因此，各發(fā)電廠和區(qū)域電力系統(tǒng)從業(yè)人員應加強電力系統(tǒng)動態(tài)穩(wěn)定方面的培訓，提高處理電力系統(tǒng)動態(tài)穩(wěn)定問題的能力。

[1]和萍. 大規(guī)模風電接入對電力系統(tǒng)穩(wěn)定性影響及控制措施研究[D].華南理工大學,2014.

[2]王官宏,陶向宇,李文鋒,劉增煌,趙紅光. 原動機調(diào)節(jié)系統(tǒng)對電力系統(tǒng)動態(tài)穩(wěn)定的影響[J]. 中國電機工程學報,2015,(34):80-86.

[3]何濤. 網(wǎng)格平臺上的電力系統(tǒng)動態(tài)穩(wěn)定分析[D].上海交通大學,2014.

姓名:呂品,出生年月:19870412,性別:男,民族:漢,籍貫:河南省南陽市,當前職務：工程財務與資產(chǎn)產(chǎn)權管理,當前職稱：中級工程師學歷:本科,,研究方向:電力系統(tǒng)及其自動化,作者單位:國網(wǎng)河南省電力公司新野縣供電公司,單位所在地:河南省南陽市,單位所在地郵編:473500。