系统低频振荡是指电力系统中发电机转子角、转速及相关电气量(如线路功率、母线电压)发生的近似等幅或增幅振荡现象。其核心特征如下:
一、基本定义
频率范围:通常在0.1-2.5Hz之间,属于机械系统中的低频振动范畴。
振荡内容:涉及发电机转子间的相对摇摆,伴随线路功率和电压的周期性波动。
二、产生原因
发电机并列运行扰动 当多台发电机并列运行时,外部扰动(如负荷变化、电网互联操作)可能引发转子间的相对摇摆,若系统阻尼不足则持续振荡。
电网互联影响
电网互联初期,同步发电机联系紧密,阻尼绕组可有效抑制振荡;但互联规模扩大后,阻尼可能不足,导致振荡加剧。
系统动态特性
包括发电机的惯性时间常数、电气特性(如阻尼绕组参数)及负荷特性等,这些因素共同影响振荡的稳定性。
三、分类与特征
局部模式振荡(1-2Hz)
涉及单一机组与系统其余机组的失步,因转子惯性时间常数较小。
区域间模式振荡(0.1-0.7Hz)
多台发电机在不同区域间发生失步,因区域等值发电机惯性时间常数较大。
共振条件
当扰动频率接近系统固有频率时,振荡可能被放大,形成共振型低频振荡。
四、抑制措施
增强阻尼: 通过调整发电机阻尼绕组参数或采用快速励磁技术提高阻尼能力。 控制策略优化
电网结构优化:合理规划电网互联方式,降低薄弱联络线的振荡风险。
五、应用领域
低频振荡不仅存在于电力系统,还可见于机械工程、物理学、地球物理学等领域,但其研究重点通常围绕电力系统的稳定性分析。
(注:部分搜索结果中提到的“0.2-2.5Hz”与“0.1-2.5Hz”存在细微差异,可能源于对频率范围的界定不同,但核心概念一致。)