电力系统振荡是指电力系统中出现的非周期性、同步性波动现象,通常伴随电压和频率的周期性变化。其引发原因复杂多样,主要可归纳为以下几类:
一、功频振荡(同步振荡)
静态稳定破坏 当输电线路输送功率超过极限值时,线路阻抗无法满足功率传输要求,导致系统失去静态稳定。
短路故障
短路故障切除大容量设备或线路时,负荷突变可能引发暂态稳定破坏,导致系统振荡。
非同期合闸
电源间非同期并列操作未能成功拖入同步,会引发振荡。
大容量机组故障
如发电机跳闸或失磁,会破坏系统功率平衡,导致联络线负荷激增或电压严重下降。
二、低频振荡
自然振荡
并列运行的发电机在轻微扰动下可能进入0.2-0.5Hz的持续振荡状态,与系统阻尼不足有关。
三、异步振荡
短路故障后的功率失衡
短路切除慢时,系统可能因功率缺额引发振荡。
联络线突然开环
环状系统或双回线并列运行时突然失去同步联系,导致阻抗突变引发振荡。
电压崩溃
大容量机组失磁或系统无功不足时,电压严重下降可能引发振荡。
四、其他原因
负荷突变: 如突然切除大负荷或负荷增长过快。 控制系统故障
电网结构不合理:环状网络或电网薄弱环节易引发振荡。
振荡的危害
设备损坏:长期振荡会加速设备疲劳,降低使用寿命。
保护误动作:频繁振荡可能触发不必要的断路器跳闸。
大面积停电:严重时会导致电网崩溃,造成大面积停电。
总结
电力系统振荡的根源在于“负荷-发电机”间的动态失衡,需通过加强电网稳定性分析、优化控制策略及完善保护措施来防范。例如,合理规划电网结构、提高设备冗余度、优化短路电流计算等。