电力振荡对基站影响

摘要:电力系统正逐步向高比例新能源和高比例电力电子设备趋势发展,而电力电子设备与电网之间相互作用引起的宽频振荡成为影响电网安全稳定运行的重要问题之一。 该文首先阐述了电力系统电力电子化趋势对电力系统振荡的影响,并从广义角度对电力系统宽频振荡进行定义。 其次,与传统电力系统的振荡进行对比,对宽频振荡的形态特征进行总结,分析了宽频振荡的形成机制。 然后,整理了宽频振荡的数学模型、时空分布特性和抑制措施等方面的研究现状,指出宽频振荡研究目前存在的问题及面临的挑战。 最后,分别从宽频振荡的建模方法、特征分析、机理研究及抑制措施等 4个方面,提出了电力系统宽频振荡的研究思路和方法。电力系统振荡是什么?电力系统振荡是扰动能量在电网中传播的具体体现。 电力系统的运行状态及电力电子设备拓扑结构的时变特性，导致振荡能量的传播路径错综复杂，且影响振荡能量传播的因素众多，最终导致宽频振荡源及能量传播路径难以确定。. 非同步振荡对电力系统有什么危害?非同步振荡会对电力系统的安全产生严重的威胁，必须采取调节控制措施。 在采取措施后可能再同步成功，即系统重新过渡到同步振荡而最后达到新的平衡状态。 也可能再同步不成功，则必须进而采取措施将系统不同步的几部分分解开来，以结束非同步振荡。. 宽频振荡如何影响电气设备及电力系统安全稳定运行?由此可见,宽频振荡涉及多区域、多电气设备,主要是由于负阻尼引起的发散性振荡,而且不再是单一模式的局部振荡而是多模态全局复杂问题,已成为影响电气设备及电力系统安全稳定运行的重要问题。 1.2.1宽频时变特性电力电子设备在拓扑结构、控制方式、动态响应等多方面与传统电气设备相比具有显著的差异。 电力电子设备的拓扑结构在不同控制方式下会相互切换,而且电力电子元件的开断受占空比控制。 因此,电力电子设备之间及其与电网之间相互作用时,由于受电力电子装置拓扑结构及参数的影响,振荡频率会在较大范围内漂移,使宽频振荡表现出显著的时变特性。 电力系统振荡是电气设备之间相互作用的结果。 电力电子设备之间相互作用、电力电子设备与电网之间相互作用引起的电力系统振荡主要表现为次/超同步振荡及高频谐波、间谐波振荡的形式。. 宽频振荡的研究有何重要意义?宽频振荡的形成机制及演变规律的研究对保障电力系统安全稳定运行具有重要意义。 但目前“双高”电力系统宽频振荡问题的研究尚缺乏有效的数学模型和分析方法,而且从单一学科的角度无法全面地诠释振荡的物理本质。. 双高如何影响电力系统振荡问题?结论 高比例新能源和高比例电力电子设备( “双高” )是电网发展的必然趋势,而电力电子设备、输电网络及传统电气设备之间耦合形式的多样性使电力系统振荡问题表现为宽频时变特征。. 什么是宽频振荡的抑制措施?目前宽频振荡的抑制措施主要是针对单台机组、单一振荡模式提出的，而由上述分析可知宽频振荡是涉及多机组的多模态振荡问题；而且在控制器设计上通常采用传统电力系统的线性化理论，然而电力电子设备运行状态具有不确定性，电力电子设备可能处于线性或非线性占主导的不同阶段；电力系统运行状态随“源–网–荷”运行方式的变化而变化，且受扰动强弱影响较大。 因此， 传统的振荡抑制方法缺乏鲁棒性，无法适应宽频振荡的时变、多模态特征。 宽频振荡抑制装置需要实时采集振荡相量作为输入信号，但 现有针对基频(50Hz/60Hz)设计的监测方法难以甄别宽频振荡相量，需要提出适用于宽频相量监测的数学方法。 宽频振荡具有广域传播特征，如何针对该特征设计广域协同控制器目前也缺少相关的理论研究和方法。