电力系统振荡

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[外文]：power system oscillation

一般指电力系统受到扰动或调节控制的诱发，由本身的电磁特性和机械特性而产生的一种动态过程，表现为电力系统中发电机的转速、并列运行的发电机间的相对角度、系统的频率、母线上的电压、支路中的电流和功率产生波动、偏离正常值，振荡中心的电压有大幅度的跌落。不衰减和增幅的振荡会破坏电力系统的正常运行，甚至损坏电工设备，导致系统的崩溃。所以通过分析，掌握电力系统的动态特性，采取措施，预防发生振荡，抑制和消除已发生的振荡，是保证电力系统安全运行的重要内容。

电力系统振荡与电力系统稳定密切相关。根据电力系统稳定与否，分同步振荡和非同步振荡。如果系统是稳定的，则系统在受到扰动以后，产生的振荡将在有限的时间内衰减，进而达到新的平衡的运行状态，称为同步振荡。如果系统是不稳定的，则系统受到扰动后产生的振荡将导致系统中发电机同步运行的破坏，进而过渡到非同步运行状态，这种振荡称为非同步振荡。其特征是系统将不能保持同一个频率，并且所有的电参量和机械量的波动明显地偏离额定值。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。

在现代发电机组容量日益增大、电网规模日趋扩大、调节控制手段日益增多的电力系统中，还存在以下两种形式的振荡：

（1）低频振荡。由于系统中发电机组的电联系相对薄弱，阻尼特性很弱，因而在快速励磁调节的作用下产生负阻尼，系统受到扰动后发生长时间不衰减的振荡。现代电力系统中遇到的这种振荡，频率范围常在0.1～2.5赫。

（2）次周期振荡。由于大型发电机组（长轴）的机械参数和电设备的电磁参数相互匹配而产生的频率略低于同步频率的振荡。

实际电力系统中，振荡事故的发生往往可能是上述几种振荡的交替发生。例如，1974年5月28日中国西北330千伏超高压电力系统发生的振荡事故，先是在220千伏线路发生短路跳闸甩负荷，随后造成330千伏线路同步振荡，失去同步约3秒，造成非同步振荡约10秒，再同步成功后，又进入同步振荡，而后衰减到新的稳态运行方式，全过程约30秒。

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