大规模电力系统低频振荡分析与广域自适应控制研究(13)

山东大学博士学位论文

模式等机理解释。

１．２．１负阻尼机理

１９６９年，美国学者Ｆ．Ｐ．Ｄｅｍｅｌｌｏ和Ｃ．Ｃｏｎｃｏｒｄｉａ［７ｌ运用阻尼转矩的概念对单机无穷大系统产生低频振荡现象的原因进行了分析和解释，认为高放大倍数的快速励磁系统会使系统产生负阻尼转矩，抵消了系统固有的正阻尼，使得系统总的阻尼很小或为负值，从而导致系统的阻尼转矩不足而产生低频振荡。这使得人们对低频振荡的认识有了很大的提高，以后的研究大多是在此基础上进行的。该机理概念解释清晰、物理意义明确，经过多年的完善和实践检验，其已成为公认的低频振荡机理，并形成了一套较为系统、完整的低频振荡分析理论和方法。

１．２．２强迫振荡机理

电力系统强迫振荡机理认为，当发电机受到的持续、周期性扰动的频率与系统固有振荡频率接近时，会引起系统谐振，导致大幅度的强迫功率振荡【３Ｊ或共振形式的低频振荡【引。它具有起振快、起振后保持等幅同步振荡和失去振荡源后振荡很快衰减等特点。文献［３】针对计及周期性扰动的多机系统，通过非齐次线性方程组解的推导分析，得出当扰动频率接近系统固有振荡频率时将发生强迫振荡的结论。文献【８】通过对河北南网安保线低频振荡的分析，认为它属于强迫功率振荡，同时指出强迫振荡可由发电机的轴系、励磁器、调速器之一的一定频率下的周期性扰动引发。在强迫振荡研究中查证共振振源是重要的研究内容。文献【９】通过仿真分析指出，汽轮机主蒸汽压力和再热蒸汽压力的脉动均有可能引发电力系统强迫功率振荡。文献【１Ｏ］建立了包括锅炉、汽轮机的发电厂动力系统与电力系统相互作用的机网耦合模型，并试图从热动力系统中寻找共振机理低频振荡的扰动源。其研究结果表明，如果汽轮机调节汽门扰动频率与电力系统低频振荡固有频率接近时，将引起电力系统等幅功率振荡。由于锅炉的惯性非常大，锅炉燃烧率扰动对主蒸汽压力和汽轮机功率的影响很小，很难引起电力系统共振形式的低频振荡。文献【１１】在机理上对电力系统强迫功率振荡的两种扰动源一原动机功率和负荷进行了对比，并通过时域仿真分析指出，相同幅值和频率情况下，原动机功率扰动比负荷扰动所引起的电网功率振荡幅值更大，引起电网强迫功率振荡的可能性也更大。８

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