系统中主要发电机的电力系统稳定器.doc

电力系统稳定器(PSS)首先应仔细研究整定系统中主要发电机的电力系统稳定器(PSS)，因为迄今为止，PSS仍然是抑制低频振荡最经济有效的措施。其次，应研究系统中现有高压直流输电(HVDC)、静止无功补偿器(SVC)附加控制器的参数整定，使之提供附加阻尼效果。然后考虑用电力电子装置改造现有可投切补偿装置，使之提供平滑的阻尼控制，如线路串联电容补偿增加晶闸管控制的部分(TCSC)。最后可考虑在系统中增装完全用于阻尼振荡的新装置。 国际大电网会议工作组研究的结论给我们以启示。尽管PSS已是成熟的普遍技术，但仍是消除互联电网负阻尼低频振荡最经济有效的方法。当系统规模较小、互联程度较低时，系统振荡不明显，PSS整定不为人们所关注。但在当今大电网互联迅速发展的情况下，对此必须引起高度重视。1994年我国南方联营电网发生的系统振荡事故是典型的一例，事后分析表明，若在此系统中的主力机组上加装PSS，可以有效地抑制阻尼振荡，防止有严重后果的动态稳定破坏事故的发生。 2全球卫星定位系统(GPS)在电网安全监视和稳定控制中应用的研究 在电力系统中实施相量控制(phasorcontrol)是电力系统稳定控制最直接的方法。采用全球卫星定位系统(GPS)实现的同步相量测量技术和光纤通信技术为相量控制提供了实现的条件。GPS在各领域中已得到广泛应用，在电力系统中主要用于同步相量测量。在GPS系统中，共有24颗卫星绕地球轨道运行，它们距地面约20000km。地球表面任一点均可接收到卫星发出的精度在1us以内的时间脉冲信号。这样，电力系统中任一变电站均可接收GPS发来的精确时间脉冲给当地测量的电压波形以时间标记，其标度的相角精度对50Hz波形为0018。光纤通信系统将各变电站的测量收集汇总处理后，即可得到各变电站之间动态相量的变化，并据此实施相量控制。电力系统中现有提高暂态稳定的措施和切机、切负荷，可由相量控制器触发；HVDC系统可按相量信息实施相量控制，并可模拟交流线路同步功率特性，使系统具有更强的抗干扰能力；交流系统则可通过SVC及串联电子式移相变压器或TCSC实施相量控制。 我国将GPS用于大电力系统稳定和振荡监控的研究已取得初步成果，以GPS同步相量测量装置为基础的监测系统，已在我国南方联营电网投入运行。南方电网骨干联络线天广500kv线路的功角振荡已可在电网调度中心实时观测，进一步的相量控制正在研究之中。 3防止大面积停电的控制和恢复策略的研究 当今电力系统调度中心的能量管理系统(EMS)基本上是以处理稳态方式调度运行为主，其中静态安全分析主要监视电网偶然事故下母线电压越限或线路、元件过负荷等状况并给予处理指导，而更严重故障下的稳定控制，则一般需通过离线分析提供可供采取的措施，通过快速的继电保护和安全自动装置实时动作实现。前述GPS相量测量系统提供了可实时跟踪功角变化轨迹的可能性，从而可通过预测不稳定现象的演化适时决定应采取的控制措施(如解列、切机及快关等)。可以预期GPS相量测量装置与常规BTU相配合，使调度中心的EMS系统功能从稳态向动态转变，将使大电力系统的全局稳定和恢复控制成为可能。 近年来，在EMS系统中采用EEAC、PEBS等直接法在线分析监视系统暂态稳定已取得重要成果，将现有的离线分析程序加以改进，与直接法相结合，以适应在线稳定分析要求从而得到更为充分的信息，也在国外一些电网得到应用，进一步应开展事故后恢复策略的研究，为处理事故过程中的大量警报信息，须采用人工智能等科学方法。 四、电力系统分析和仿真技术 电力系统分析和仿真技术为电力系统规划、设计和运行提供了工具和手段，而电力系统发展与装备、技术的进步又促进电力系统分析和仿真技术的发展。 1电力系统分析技术的发展趋势 电力电子技术在电力系统中的应用，如FACTS装置的投入，促使电力系统机电暂态分析与电磁暂态分析相结合。 对大电网连锁反应事故的分析，要求进行长期动态分析、电压稳定性分析，并与暂态稳定分析相结合。 电力市场化的发展趋势，要求电力系统技术分析与经济分析相结合。 电力一、二次控制设备和系统的多样化，要求提供更精确的数学模型和用自定义的建模方法。 为实现电网在线分析，应研究更为快速的分析方法，解决快速性与精确度的矛盾。 2电力系统分析软件技术的发展 当今国外一些大型电力系统分析软件正向多功能、综合分析的方向发展，如EMTP、EMTDC、NETOMAC、PSSE、PSASP、BPA及SIMPOW等。其中NETOMAC和SIMPOW等都具有多种分析的功能，如机电、电磁暂态分析，特征值分析及各种结果处理功能。PSASP等程序的用户自定义的建模功能提供了方便的用户接口，可以满足电网中各种新型元件和控制系统建模分析的要求。 先进的电力系统分析软件都建立在先进的计算机软件平台之上，并得到数据库的支持，有着对用户友好的界面。面向对象的软件技术为电力系统分析软件的进一步发展提供了新的手段。 3电力系统数学仿真与物理模拟 传统的离线分析软件提供了非实时的数字仿真。在此基础上，进一步形成了准实时的电力系统数字仿真培训模拟器。实时的电力系统数字仿真技术近年来有很大进展，其中加拿大马尼托巴直流研究所开发的实时数字仿真器(RTDS)取得了一定的成功，已用于高压直流输电系统模拟、继电保护动作校验等场合，但对大电力系统的模拟尚须进一步改进。 数模混合的实时仿真系统仍在继续发展和应用，如暂态网络分析仪(TNA)、高压直流输电模拟(HVDCSimulator)及交、直流电力系统仿真等。这种类型仿真装置的优点是完全实时，并可以接入实际的控制装置。对模拟大规模电力系统，只要元件足够多，原则上并无其他限制。 我国在电力系统分析技术方面做了大量工作，所开发的软件基本上能满足国内电力系统分析的需要。面对迅速发展的电力系统技术和国际上大型软件的开发，我们必须继续加强研究