低頻振蕩問(wèn)題綜述

1、電力系統(tǒng)低頻振蕩分析綜述1. 低頻振蕩概念電力系統(tǒng)在某一正常狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)， 系統(tǒng)的狀態(tài)變量具有一個(gè)穩(wěn) 態(tài)值，但是電力系統(tǒng)幾乎時(shí)刻都受到小的干擾影響， 如負(fù)荷的隨機(jī)變 化或風(fēng)吹架空線擺動(dòng)等。 當(dāng)系統(tǒng)經(jīng)受擾動(dòng)后， 其運(yùn)行狀態(tài)會(huì)偏離原來(lái) 的平衡點(diǎn)， 這時(shí)希望系統(tǒng)在阻尼的影響下經(jīng)歷一個(gè)振蕩過(guò)程， 回到穩(wěn) 定的平衡運(yùn)行點(diǎn)。 在這一過(guò)程中， 如果系統(tǒng)的阻尼不足則會(huì)出現(xiàn)或觀 測(cè)到電力系統(tǒng)的低頻振蕩現(xiàn)象。所謂的低頻振蕩， 一般有如下的定義描述。 電力系統(tǒng)中的發(fā)電機(jī) 經(jīng)輸電線路并列運(yùn)行時(shí)， 在某種擾動(dòng)作用下， 發(fā)生發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子之間的 相對(duì)搖擺， 當(dāng)系統(tǒng)缺乏正阻尼時(shí)會(huì)引起持續(xù)的振蕩， 輸電線路上的功 率也發(fā)生相應(yīng)的

2、振蕩。這種振蕩的頻率很低，范圍一般是，稱(chēng)其為低 頻振蕩 。在互聯(lián)電力系統(tǒng)中， 低頻振蕩是廣泛存在的現(xiàn)象。 根據(jù)當(dāng)今電力 系統(tǒng)中出現(xiàn)過(guò)的低頻振蕩現(xiàn)象來(lái)看， 功率振蕩的頻率越低時(shí)， 涉及到 的機(jī)組相對(duì)地就越多。 研究中， 按低頻振蕩的頻率大小和所涉及的范 圍將其分為兩類(lèi) 2 或者說(shuō)兩種形式。一種為區(qū)域內(nèi)的振蕩模式， 涉及同一電廠內(nèi)的發(fā)電機(jī)或者電氣距 離很近的幾個(gè)發(fā)電廠的發(fā)電機(jī)， 它們與系統(tǒng)內(nèi)的其余發(fā)電機(jī)之間的振 蕩，振蕩的頻率約為。另一種為互聯(lián)系統(tǒng)區(qū)域間的振蕩模式， 是系統(tǒng)的一部分機(jī)群相對(duì) 于另一部分機(jī)群的振蕩， 由于各區(qū)域的等值發(fā)電機(jī)具有很大的慣性常 數(shù)，因此這種模式的振蕩頻率要比局部模式低，其

3、頻率范圍約為。關(guān)于這兩種分類(lèi)， 可以在應(yīng)用發(fā)電機(jī)經(jīng)典二階模型， 并利用小干 擾分析法說(shuō)明低頻振蕩的過(guò)程中， 通過(guò)討論機(jī)組間的電氣距離定性地 分析出來(lái)，在本文后面的簡(jiǎn)單數(shù)學(xué)模型分析中將有說(shuō)明。由擾動(dòng)引發(fā)的低頻振蕩受許多因素的影響， 研究認(rèn)為， 當(dāng)今電力 系統(tǒng)發(fā)生低頻振蕩問(wèn)題大多是由系統(tǒng)的阻尼不足引起。而一般來(lái)說(shuō)， 發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中受到機(jī)械阻尼作用， 轉(zhuǎn)子閉合回路、 轉(zhuǎn)子的 阻尼繞組會(huì)產(chǎn)生電氣阻尼作用。 從互聯(lián)系統(tǒng)自身來(lái)看， 系統(tǒng)本身具有 的自然正阻尼微弱性是發(fā)生低頻振蕩的內(nèi)在因素。 當(dāng)然，在電力系統(tǒng) 發(fā)生低頻振蕩時(shí)，往往是在系統(tǒng)中產(chǎn)生了負(fù)阻尼，這種負(fù)阻尼效應(yīng)， 使得總體的正阻尼作用減小甚至

4、使系統(tǒng)的阻尼變?yōu)樨?fù)。研究認(rèn)為，關(guān)于系統(tǒng)產(chǎn)生負(fù)阻尼的原因，較為確定的結(jié)論 3 有： 發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁系統(tǒng)， 尤其是高頂值倍數(shù)快速勵(lì)磁系統(tǒng)會(huì)引起系統(tǒng)負(fù)阻 尼；電網(wǎng)負(fù)荷過(guò)重時(shí)也會(huì)使系統(tǒng)阻尼下降； 電網(wǎng)互聯(lián)也可能導(dǎo)致系統(tǒng) 的阻尼降低。2. 簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)分析由上所述， 一般負(fù)擔(dān)電壓控制、 無(wú)功功率分配等任務(wù)的發(fā)電機(jī)的 勵(lì)磁系統(tǒng)， 在系統(tǒng)中可以提高同步發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行的穩(wěn)定性， 但它在不裝設(shè)電力系統(tǒng)穩(wěn)定器時(shí)，會(huì)對(duì)系統(tǒng)的阻尼造成一定的不利影響，可能引發(fā)低頻振蕩現(xiàn)象。下面將根據(jù)文獻(xiàn)145，以一階慣性環(huán)節(jié) 表達(dá)勵(lì)磁系統(tǒng)，發(fā)電機(jī)采用三階模型，忽略調(diào)速器動(dòng)態(tài)，取單機(jī)無(wú)窮 大系統(tǒng)，簡(jiǎn)單地對(duì)這一問(wèn)題進(jìn)行說(shuō)明。下述公式以標(biāo)么值表

5、示，且均 在工作點(diǎn)附近進(jìn)行線性化，并轉(zhuǎn)化為增量方程。簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)模型與框圖（1）發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)方程的增量形式d 0 ?dtplTdPm Pe Ddt其中Pe Ki K2 Eq兩個(gè)參數(shù)值K和K均大于零，因?yàn)榘l(fā)電機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩的標(biāo)么值等 于發(fā)電機(jī)輸出功率的標(biāo)么值，則可以對(duì)兩個(gè)系數(shù)做如下的說(shuō)明。Ki表示在恒定的轉(zhuǎn)子d軸磁鏈下，轉(zhuǎn)子相位角有小幅變動(dòng)時(shí)所引 起的電磁轉(zhuǎn)矩變化的系數(shù)，也是Eq恒定時(shí)的同步功率系數(shù)。&表示在恒定的轉(zhuǎn)子相位角下，d軸磁鏈發(fā)生小的變化時(shí)所引起 的電磁轉(zhuǎn)矩的變化的系數(shù)。(2) 考慮勵(lì)磁繞組的動(dòng)態(tài)過(guò)程，暫態(tài)電動(dòng)勢(shì)Eq方程的增量形式通過(guò)下面兩式dEqTd0- Efd EqdtEq Eq (X

6、d Xd)ld以及發(fā)電機(jī)經(jīng)線路jX接到無(wú)限大母線的相量圖可以推得Tdo- Efd 丄 Eq K4dtK3 q式中，K3和Kt均大于零，Ks只與系統(tǒng)內(nèi)的阻抗參數(shù)有關(guān)，K4與轉(zhuǎn) 子的相位角有關(guān)。(3) 發(fā)電機(jī)的機(jī)端電壓方程的增量形式由于要考慮到發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁系統(tǒng)， 所以這一方程是不可少的，可 以推得表達(dá)式如下：Ug K5K6 EqK5表示恒定的d軸磁鏈下，轉(zhuǎn)子相位角變化引起的發(fā)電機(jī)端電壓 變化的系數(shù)，正負(fù)與負(fù)荷情況有關(guān)，K6表示恒定轉(zhuǎn)子相位角情況下， d軸磁鏈變化引起端電壓變化的系數(shù)，是正值。因?yàn)檫@里把勵(lì)磁系統(tǒng)簡(jiǎn)化為一個(gè)等值的一階慣性環(huán)節(jié)，即簡(jiǎn)化的 傳遞函數(shù)為GeKe1 STe因此也把以上述的到式轉(zhuǎn)

7、化為其相應(yīng)的運(yùn)算形式，并由此得到一個(gè)傳遞函數(shù)框圖（見(jiàn)下頁(yè)）。圖1：含勵(lì)磁系統(tǒng)的狀態(tài)空間方框圖穩(wěn)定性分析這里利用上面所得框圖，簡(jiǎn)要分析以下三種不同的情形。（1）首先進(jìn)行同步發(fā)電機(jī)的自身特性分析，即不考慮勵(lì)磁系統(tǒng)的控制作用，并認(rèn)為 Eq的值為零，由此可以得到特征方程為：Ts2 Ds Ki 0 0它的根為:D D2 4Ki oT2T根據(jù)控制理論，所有根必須保證其實(shí)部都小于零，才能使系統(tǒng)穩(wěn) 定。因此，這里可以得到基本的結(jié)論，同步功率系數(shù) K和阻尼系數(shù)D 必須大于零，同步發(fā)電機(jī)才不會(huì)失去穩(wěn)定?？梢钥闯?，當(dāng)發(fā)電機(jī)取二階經(jīng)典模型，且忽略掉阻尼系數(shù)D時(shí)，可以得到其固有振蕩頻率為：對(duì)于單機(jī)無(wú)窮大系統(tǒng)，這時(shí)又有K

8、iE U cos 0X可以看出，當(dāng)X較小時(shí)，振蕩頻率較高。即可以表示系統(tǒng)中機(jī) 組電氣距離小時(shí)，相應(yīng)機(jī)組間的振蕩頻率高；而機(jī)組間的電氣距離較 大時(shí)，振蕩頻率較低。通過(guò)這一點(diǎn)，有助于理解上文里所說(shuō)的分類(lèi)情 況：低頻振蕩頻率較低時(shí)，多屬于互聯(lián)系統(tǒng)區(qū)域間的振蕩，若低頻振 蕩頻率較高，在1Hz以上，可認(rèn)為是本地或區(qū)域機(jī)組間的振蕩模式。（2）考慮轉(zhuǎn)子相位角變化引起的去磁效果， 即取消Eq為零這一 限制，但假設(shè)外加勵(lì)磁電壓無(wú)變化，Efd值為零。此時(shí)，仍可由閉環(huán)傳遞函數(shù)得到系統(tǒng)的特征方程，為s3Js2 Ks （K1 K2K3K4） 0SoTTK 3Tdo三次方程，比較難解，且不利于用根做判斷，采用控制中的勞斯

9、判據(jù)，可以得到穩(wěn)定運(yùn)行的條件為K1 K2K3K40K2K3K40由于K2、K3、K4各自大于零，所以要求同步功率系數(shù) Ki必須大于 零，但此時(shí)考慮了 Eq的變化，總的系數(shù)是降低的。（3）考慮到勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的作用，勵(lì)磁調(diào)節(jié)通過(guò)改變 Eq使轉(zhuǎn)矩增 量發(fā)生改變。這時(shí)，可以求得系統(tǒng)的特征方程（具體過(guò)程參照了文獻(xiàn)5）：312Ki 0TTdoST（K6Ge）SK 仃 doosKlK6oGeK2K40K2K5oGe0K3K3同樣，利用勞斯判據(jù)，得到計(jì)及勵(lì)磁調(diào)節(jié)后的穩(wěn)定判據(jù)為Ki 0K| + KeKj 0Ki（貝-啄）+ Ke（KiKo-烘） 0判據(jù)有如下的物理意義： 仍然是同步功率系數(shù)大于零，通過(guò)靜穩(wěn)定分析，

10、可以得到，有按電壓偏差比例勵(lì)磁調(diào)節(jié)器時(shí)，靜穩(wěn)極限3可以超過(guò)90 ; 由條件2可以推出，勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的最大放大倍數(shù)（K50）K4Ke maxK5若自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的放大倍數(shù)設(shè)定的比這個(gè)值高， 機(jī)組將失去穩(wěn) 定，通過(guò)這一點(diǎn)可以解釋前面的基本結(jié)論，高倍數(shù)的快速勵(lì)磁裝置， 如不加裝電力系統(tǒng)穩(wěn)定器，將可能導(dǎo)致系統(tǒng)中出現(xiàn)負(fù)阻尼，而發(fā)生失 穩(wěn)、功率振蕩。 通過(guò)第三個(gè)不等式，可以解出自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的放大倍數(shù)的 最小值。3低頻振蕩機(jī)理與分析方法上面進(jìn)行的簡(jiǎn)單數(shù)學(xué)分析可以認(rèn)為是特征值分析方法的一種體現(xiàn)，其闡述的主要內(nèi)容也是和負(fù)阻尼機(jī)理相關(guān)的， 但是沒(méi)有體現(xiàn)出分 析低頻振蕩問(wèn)題時(shí)的一般性特點(diǎn)，也沒(méi)有考慮更加全面的情況。

11、低頻振蕩產(chǎn)生機(jī)理根據(jù)各類(lèi)分析和解決低頻振蕩的文獻(xiàn)，關(guān)于低頻振蕩的產(chǎn)生機(jī)理, 主要有負(fù)阻尼機(jī)理、共振或諧振機(jī)理、非線性理論（混沌）機(jī)理和分 歧理論機(jī)理。這里重點(diǎn)介紹經(jīng)典使用價(jià)值較大的負(fù)阻尼機(jī)理。（1）負(fù)阻尼機(jī)理得益于成熟的線性系統(tǒng)理論，經(jīng)過(guò)大量專(zhuān)家學(xué)者的研究，目前已經(jīng)有完善的理論體系，并且在工程上得到了廣泛的應(yīng)用負(fù)阻尼機(jī)理的基本觀點(diǎn)為， 由于系統(tǒng)的調(diào)節(jié)措施的作用， 產(chǎn)生了 附加的負(fù)阻尼， 抵消了系統(tǒng)中的正阻尼， 導(dǎo)致擾動(dòng)后振蕩不衰減或出 現(xiàn)增幅振蕩?？梢詫?duì)這種原理進(jìn)行如下的相對(duì)具體的表述。為例分析受到小干擾是發(fā)電機(jī)的功角振蕩情況， 認(rèn)為機(jī)械轉(zhuǎn)矩?zé)o 增量變化， 而可以把發(fā)電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩分為兩部分：

12、 一部分是同步轉(zhuǎn) 矩分量，與功角的偏差？ 3成正比；另一部分是阻尼轉(zhuǎn)矩分量，與轉(zhuǎn) 速的偏差？ 3成正比，它的強(qiáng)弱對(duì)低頻振蕩的抑制起主要作用。在未采用高倍數(shù)快速勵(lì)磁系統(tǒng)時(shí)， 阻尼轉(zhuǎn)矩分量通常與轉(zhuǎn)速偏差 ？3在同一方向上， 這意味著如果由于某些擾動(dòng)使得發(fā)電機(jī)瞬時(shí)加速， ？3增大，則阻尼轉(zhuǎn)矩分量也會(huì)相應(yīng)增大，結(jié)果是發(fā)電機(jī)會(huì)輸出更大 的電磁轉(zhuǎn)矩及更多的電磁功率，從而使轉(zhuǎn)速下降，回到原始運(yùn)行點(diǎn)， 實(shí)現(xiàn)阻止振蕩的發(fā)生。同理可知，若發(fā)電機(jī)受到擾動(dòng)瞬時(shí)轉(zhuǎn)速下降， 阻尼轉(zhuǎn)矩分量也會(huì)起到相似作用，最終使系統(tǒng)回到穩(wěn)定運(yùn)行的狀態(tài)。然而， 當(dāng)發(fā)電機(jī)加裝了高放大倍數(shù)快速勵(lì)磁系統(tǒng)后， 當(dāng)發(fā)電機(jī)負(fù) 荷較大時(shí)， 阻尼轉(zhuǎn)矩分量隨

13、著功角的增大變?yōu)樨?fù)值， 這使得阻尼轉(zhuǎn)矩 分量是與轉(zhuǎn)速偏差 ？3是反向的，即發(fā)電機(jī)加速時(shí)，發(fā)出的電磁功率 反而被勵(lì)磁系統(tǒng)強(qiáng)行的降低了； 當(dāng)發(fā)電機(jī)減速時(shí)， 電磁功率反而增大， 這種現(xiàn)象導(dǎo)致發(fā)電機(jī)阻尼被削弱；而且，由于勵(lì)磁增益很大，產(chǎn)生的 負(fù)阻尼一般可以抵消系統(tǒng)其它的正阻尼 （可參考第 2 部分的穩(wěn)定性分 析第 3 種情形的推導(dǎo)結(jié)論）。此時(shí)，當(dāng)有輕微擾動(dòng)產(chǎn)生時(shí)，系統(tǒng)相當(dāng) 于將該擾動(dòng)放大，最終導(dǎo)致低頻振蕩的發(fā)生。（2）共振機(jī)理的出現(xiàn)，是由于現(xiàn)場(chǎng)上故障錄波裝置獲得數(shù)據(jù)經(jīng) 過(guò)事故后分析顯示，部分低頻振蕩在起振時(shí)刻、振蕩幅值、所包含的 低頻分量等與負(fù)阻尼型低頻振蕩具有顯著不同的特征。 為了分析這類(lèi) 具有起振

14、快、平息快、振蕩時(shí)系統(tǒng)阻尼充足的特殊類(lèi)型低頻振蕩，提 出了共振或諧振機(jī)理。該理論認(rèn)為：當(dāng)輸入信號(hào)或擾動(dòng)信號(hào)與系統(tǒng)固有頻率存在某種特 定的關(guān)系時(shí)， 系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生較大幅度的共振或諧振， 其頻率有時(shí)處于低 頻區(qū)域，導(dǎo)致系統(tǒng)產(chǎn)生低頻振蕩。這種機(jī)理一般只限于理論分析，其 證明有賴(lài)于實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的觀測(cè)。其它機(jī)理限于能力和篇幅，不做具體的討論。低頻振蕩分析方法對(duì)電力系統(tǒng)的低頻振蕩的分析方法， 一種是基于數(shù)學(xué)模型的分析 方法，另一種是考慮到模型的不準(zhǔn)確性而直接采用基于量測(cè)的方法。 基于模型的分析方法主要是特征值分析法， 而基于對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行量測(cè)辨 識(shí)的方法有 Prony 法和測(cè)試信號(hào)法等。本文第 2 部分所做的簡(jiǎn)單系統(tǒng)

15、穩(wěn)定性分析中， 已經(jīng)列出了系統(tǒng)的 特征方程， 對(duì)其求解就可以得到特征根進(jìn)行分析， 考慮到簡(jiǎn)要分析的便捷性，單純做出了勞斯判據(jù)加以分析。下面將簡(jiǎn)單說(shuō)明特征值分析 方法，并對(duì)Prony方法做概要描述。（1）特征值分析法基本思想：在穩(wěn)態(tài)運(yùn)行點(diǎn)附近將電力系統(tǒng)的非線性模型線性化，求取系統(tǒng)的特征方程，進(jìn)而利用李雅普諾夫穩(wěn)定判據(jù)來(lái)判斷系統(tǒng)的穩(wěn) 定性。對(duì)系統(tǒng)方程x= f（x,y）0= g（x,y）在平衡點(diǎn)（Xe,y e）處做線性化處理。（其中X為系統(tǒng)狀態(tài)變量的向 量，y為代數(shù)變量的向量，第二個(gè)方程為網(wǎng)絡(luò)方程；下述表達(dá)式中偏 導(dǎo)數(shù)均為在平衡點(diǎn)處獲得）?x：?f?f= ?f?x+?P?y0 = :?x+ 牛?y?

16、x?y 若對(duì)代數(shù)變量的導(dǎo)數(shù)一一雅克比矩陣非奇異，即I診工0,則可以 推得?f ?f ?g -1 ? ?X=?x-（刃?x定義系數(shù)矩陣A=?fx-彩（譽(yù)Jg，則可以求出系統(tǒng)的特征值。而對(duì)于不同的特征值，可以進(jìn)行如下最基本的分析。任一個(gè)實(shí)數(shù)特征值對(duì)應(yīng)于一個(gè)非振蕩模式。 即負(fù)實(shí)數(shù)特征值表示 一種衰減模式，絕對(duì)值越大，衰減越快；正實(shí)數(shù)特征值表示非周期性 的不穩(wěn)定模式，是一種發(fā)散形式。常見(jiàn)的是以共軛形式出現(xiàn)的復(fù)數(shù)特征值， 物理上把一對(duì)共軛復(fù)根 入=（T j 3稱(chēng)為系統(tǒng)的一個(gè)振蕩模式。特征根的實(shí)部給出了系統(tǒng)對(duì) 該振蕩模式的阻尼，負(fù)實(shí)部表示有阻尼振蕩，零實(shí)部表示等幅振蕩， 正實(shí)部表示增幅振蕩。特征值的虛部給

17、出了該振蕩模式的頻率仁其表達(dá)式為f二丄。2n定義阻尼比為Z二丁A,阻尼比Z確定振蕩幅值衰減的速度， Vb 2+ 3 2表明了振蕩次數(shù)和衰減程度的關(guān)系。 阻尼比越大，衰減到穩(wěn)態(tài)值所需 要的振蕩次數(shù)就越少。事實(shí)上，求取特征值工作的計(jì)算量非常大，通常使用的方法有QR算法，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行降階的選擇模式分析法（SMA），自激法等。因此，又有全部特征值法和部分特征值法兩類(lèi)。 全部特征值法的 優(yōu)點(diǎn)是通過(guò)求取線性化后系統(tǒng)全部特征值， 可以得到所有的振蕩模式； 但是該方法具有計(jì)算量大，計(jì)算速度慢等缺點(diǎn)；而部分特征值法則通 過(guò)特殊的算法來(lái)計(jì)算選定范圍的特征值，僅僅計(jì)算感興趣的振蕩模式， 從而省去了大量計(jì)算任務(wù)， 已成

18、為針對(duì)大規(guī)模電力系統(tǒng)特征值求解的 重要方法。（ 2）Prony 方法這是一種基于測(cè)量的分析方法。 原理是用指數(shù)函數(shù)的線性組合來(lái) 擬合等間隔的采樣數(shù)據(jù)，從中分析出信號(hào)的頻率、衰減因子、幅值和 相位，直接對(duì)系統(tǒng)情況進(jìn)行合理的判別。 最大的優(yōu)點(diǎn)是既可以對(duì)仿真 結(jié)果進(jìn)行分析， 又可以對(duì)實(shí)時(shí)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。 其中對(duì)實(shí)時(shí)測(cè)量數(shù) 據(jù)的分析，可以在未知系統(tǒng)模型的狀況下，得到降階的傳遞函數(shù)，這 對(duì)控制器設(shè)計(jì)有很重要的意義，例如可以用于PSS參數(shù)整定，HVDC小信號(hào)調(diào)制的參數(shù)設(shè)計(jì)等。 同時(shí)值得注意的是， 傳統(tǒng)的 Prony 算法存 在對(duì)系統(tǒng)實(shí)際階數(shù)辨識(shí)不準(zhǔn)確和受噪聲影響較大的缺點(diǎn)。4. 負(fù)阻尼型低頻振蕩的抑制為

19、抑制電力系統(tǒng)的低頻振蕩， 從理論上來(lái)說(shuō)可以采用以下兩類(lèi)措 施，一種針對(duì)電力系統(tǒng)中的一次系統(tǒng)，另一種針對(duì)系統(tǒng)的二次系統(tǒng)。 其中，一次系統(tǒng)采取的主要措施有：減少重負(fù)荷輸電線、減少送受電 端的電氣距離等。二次系統(tǒng)的措施主要為：采用附加控制裝置，比如 電力系統(tǒng)穩(wěn)定器（PSS），在輸電線路上裝設(shè)FACTS（Flexible AC Transmission System） 元件，采取最優(yōu)勵(lì)磁控制策略等。由于本文上述絕大部分篇幅都在討論引起振蕩的負(fù)阻尼機(jī)制， 因 此在本文最后附加的抑制措施這一部分， 簡(jiǎn)要介紹對(duì)負(fù)阻尼型低頻振蕩的抑制。 抑制該類(lèi)低頻振蕩的核心是增強(qiáng)系統(tǒng)的阻尼， 當(dāng)今電力系 統(tǒng)最為實(shí)用的手段還

20、是加裝電力系統(tǒng)穩(wěn)定器 PSS。加裝PSS的基本思路是以單獨(dú)的轉(zhuǎn)速偏差？ 3、功率偏差？P、頻 率偏差 ?f 或其組合作為發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的附加輸入， 通過(guò)勵(lì)磁系統(tǒng)環(huán) 節(jié)的調(diào)節(jié)，使發(fā)電機(jī)產(chǎn)生一個(gè)附加的與轉(zhuǎn)速偏差同相位的電磁轉(zhuǎn)矩， 該轉(zhuǎn)矩可以起到阻尼轉(zhuǎn)速偏差的效果， 從而增強(qiáng)了發(fā)電機(jī)對(duì)低頻振蕩 的阻尼，提高了系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性。PSS由相位補(bǔ)償環(huán)節(jié)、信號(hào)過(guò)濾環(huán)節(jié)和增益放大環(huán)節(jié)等控制環(huán)節(jié) 組成。其中，相位補(bǔ)償環(huán)節(jié)提供了適當(dāng)?shù)南辔怀疤匦砸匝a(bǔ)償勵(lì)磁機(jī) 輸入和發(fā)電機(jī)電氣轉(zhuǎn)矩間的相位滯后； 信號(hào)過(guò)濾環(huán)節(jié)是一種高通濾波 器，保證不使速度的穩(wěn)態(tài)變化改變端電壓； 增益環(huán)節(jié)可以決定PSS產(chǎn) 生阻尼的大小。在電力系統(tǒng)中的廣泛應(yīng)用可以證明 ，用PSS來(lái)抑制低 頻振蕩是一種經(jīng)濟(jì)有效、簡(jiǎn)單易行的方法。5. 全文總結(jié)本文參照部分文獻(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)的低頻振蕩的問(wèn)題進(jìn)行了綜述。 第 一部分描述了系統(tǒng)中的低頻振蕩現(xiàn)象， 列舉了一些低頻振蕩研究范疇 內(nèi)較為確定性的概念和結(jié)論。 為了能較為清楚地理解第一部分里提及 的兩個(gè)問(wèn)題， 接下來(lái)以簡(jiǎn)單的模型進(jìn)行了數(shù)學(xué)推導(dǎo)， 對(duì)振蕩問(wèn)題本身 及其影響因素作了實(shí)際說(shuō)明。 因?yàn)樵诘诙糠志吞岬搅讼到y(tǒng)內(nèi)阻尼的 變化，所以在第三部分中對(duì)低頻振蕩機(jī)理進(jìn)行綜述時(shí)側(cè)重強(qiáng)調(diào)了負(fù)阻尼機(jī)制，分析方法的概述中也重點(diǎn)介紹基于系統(tǒng)模