系统内振荡是指电力系统中同步发电机因扰动失去同步而产生的周期性功率振荡现象。具体分析如下:
一、基本定义
当电力系统受到外部干扰(如短路、故障切除、电源投切等)时,系统中的同步发电机间电势差相角差随时间周期性变化,导致各点电压、电流等电磁参量出现等幅振荡。这种现象称为 系统内振荡,是电力系统稳定性研究的核心问题之一。
二、振荡的核心特征
周期性变化:
电压、电流等参数以固定频率上下波动,形成正弦波形。
能量转换:
系统在振荡过程中不断进行机械能(如功角变化)与电磁能的转换。
同步性丧失:
振荡时发电机失去同步运行状态,进入异步运行区间。
三、典型原因
静态稳定破坏:
输电线路输送功率超过极限值,导致发电机间同步性丧失。
反馈环路不稳定:
PID等控制回路参数不当(如比例增益过大、时间延迟)引发振荡。
外部扰动:
短路故障、负荷突变等外部事件触发系统振荡。
四、危害与影响
设备损坏:电压、电流的剧烈波动会加速设备老化,甚至引发短路故障。
频率波动:长期振荡可能导致电网频率不稳定,影响电力质量。
保护误动:振荡时测量元件可能误判故障,导致保护装置误动作。
五、应对措施
加强稳定性分析:
通过潮流计算、暂态分析等手段评估系统稳定性。
优化控制策略:
调整PID参数,避免参数设置不合理引发的震荡。
完善保护机制:
采用振荡闭锁技术,防止保护装置在振荡时误动作。
总结
系统内振荡是电力系统在扰动下失去同步的动态过程,其产生与系统稳定性密切相关。通过深入分析振荡原因并采取针对性措施,可有效提升电网的可靠性和稳定性。