电力系统振荡是指电力系统中电压和频率呈现周期性波动的现象,通常由系统受到扰动或调节控制诱发,涉及电磁特性和机械特性的动态过程。以下是具体说明:
一、基本定义
电力系统振荡表现为发电机转速、并列发电机间相角差、系统频率、母线电压及支路电流等参数的周期性变化。这种变化会导致系统稳定性下降,若未及时控制,可能引发系统崩溃。
二、振荡特征
参数波动 包括发电机转速偏差、并列发电机相角差、系统频率波动(如50Hz或60Hz的周期性变化)、母线电压大幅跌落等。
振荡中心
振荡中心电压出现大幅且不衰减的跌落,其他参数围绕该中心周期性变化。
非衰减或增幅
正常振荡应具有衰减特性,但系统振荡可能呈现非衰减或增幅趋势,加剧系统不稳定。
三、产生原因
静态稳定破坏
输电线路输送功率超过极限值,导致发电机同步运行能力下降。
短路故障
线路短路或设备故障引发系统参数突变,诱发振荡。
调节控制不当
发电机调速器或电网调度失误导致系统失稳。
其他因素
包括电源投入/切除、负荷突变等系统扰动。
四、危害与影响
设备损坏: 持续振荡会加剧电气设备(如变压器、线路)的机械应力和热损伤。 系统崩溃
电能质量下降:电压波动影响用户端设备正常运行。
五、检测与控制
通过监测系统电压、频率及功率参数,结合阻尼器、同步器等控制设备进行干预,抑制振荡扩散。例如,快速切除故障线路、调整发电机出力等措施可恢复系统稳定。
综上,电力系统振荡是复杂动态过程,需通过综合分析原因并采取针对性措施保障系统安全稳定运行。