程 浩，馮艷虹，張道農(nóng)，艾 琳，王紹德

?

蒙西電網(wǎng)動態(tài)穩(wěn)定問題分析及穩(wěn)定措施研究

程 浩，馮艷虹，張道農(nóng)，艾 琳，王紹德

(華北電力設(shè)計院有限公司, 北京 100120)

為解決蒙西電網(wǎng)運行中日益嚴重的動態(tài)穩(wěn)定問題，先以“單機-無窮大”系統(tǒng)為例分析了系統(tǒng)發(fā)生低頻振蕩的機理。再針對蒙西電網(wǎng)運行中出現(xiàn)的動態(tài)穩(wěn)定問題，從改善電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、調(diào)整輸電方式、優(yōu)化PSS參數(shù)等方面提出了解決系統(tǒng)低頻振蕩的措施。并采用電網(wǎng)調(diào)度數(shù)據(jù)對所提出的各種措施進行了仿真計算分析。計算結(jié)果表明所提出的措施對于抑制蒙西電網(wǎng)低頻振蕩現(xiàn)象效果顯著，可有效地提高蒙西電網(wǎng)的動態(tài)穩(wěn)定水平。最后再結(jié)合工程投資、建設(shè)工期等實際問題，對上述措施進行了簡要比較，并給出優(yōu)選建議?

互聯(lián)電網(wǎng)；動態(tài)穩(wěn)定；低頻振蕩；機理；措施

0 引言

目前蒙西電網(wǎng)主要通過“汗海-沽源”雙回線和“豐泉-萬全”雙回線兩個送電通道向華北電網(wǎng)負荷中心送電。多年來“西電東送”一直未增加新的送電通道，而送電容量卻逐步增大，導致外送通道上熱穩(wěn)定、暫態(tài)穩(wěn)定與動態(tài)穩(wěn)定問題共存，而動態(tài)穩(wěn)定問題尤為突出，并逐步演變成為蒙西電網(wǎng)繼續(xù)發(fā)展的瓶頸。運行方式顯示在特高壓大容量北送方式下，特高壓解列跳閘后蒙西外送增加，“蒙西-山東”振蕩模式變?nèi)酰瑫鹈晌鲗ι綎|機組功角及相關(guān)線路功率的振蕩。

為解決蒙西電網(wǎng)動態(tài)穩(wěn)定問題，提高其“西電東送”斷面的輸電能力，本文從蒙西電網(wǎng)動態(tài)穩(wěn)定問題發(fā)生的根本原因入手，對蒙西電網(wǎng)實際運行中出現(xiàn)的動態(tài)穩(wěn)定問題進行實例分析，進而提出解決措施。仿真分析結(jié)果表明本文提出的措施可有效提高蒙西電網(wǎng)的動態(tài)穩(wěn)定水平，并且在工程上具備可操作性，對蒙西電網(wǎng)的發(fā)展規(guī)劃具有較好的指導作用，也可作為電網(wǎng)部門運行、操作決策的參考借鑒依據(jù)。

1 電網(wǎng)動態(tài)穩(wěn)定問題的現(xiàn)狀

華北電網(wǎng)在2008年前后開始對系統(tǒng)運行中表現(xiàn)出來的動態(tài)穩(wěn)定問題展開研究，最早是在蒙西電網(wǎng)“西電東送”中發(fā)現(xiàn)蒙西電源外送容量受電網(wǎng)動態(tài)穩(wěn)定因素限制，體現(xiàn)在系統(tǒng)易發(fā)生低頻振蕩現(xiàn)象。在蒙西電網(wǎng)內(nèi)部主網(wǎng)架進一步加強后(加強后的蒙西主網(wǎng)架如圖1所示)，該問題并未真正地解決，電網(wǎng)低頻振蕩現(xiàn)象依然存在，其中，“蒙西-山東”區(qū)間振蕩模式比較嚴重，已經(jīng)演變成決定蒙西電網(wǎng)動態(tài)穩(wěn)定水平的主要模式，“特高壓北送-山東送電”、“特高壓解列-山東送電”等多種方式下，“蒙西-山東”模式的阻尼比已接近或低于《電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定計算技術(shù)規(guī)定》(下文簡稱《規(guī)定》)的要求值，即“在正常方式下，區(qū)域振蕩模式以及與主要大電廠、大機組強相關(guān)的振蕩模式的阻尼比宜達到0.03以上；故障后的特殊運行方式下，阻尼比至少應達到0.01~0.02”。

圖1蒙西電網(wǎng)主網(wǎng)架結(jié)構(gòu)示意圖

本文基于蒙西電網(wǎng)2014年度“特高壓北送-山東送電”運行方式數(shù)據(jù)，對蒙西電網(wǎng)的動態(tài)穩(wěn)定水平現(xiàn)狀進行仿真研究分析。在正常運行方式下，小干擾穩(wěn)定性分析程序PSD-SSAP的計算結(jié)果顯示，“蒙西-山東”振蕩模式的阻尼比為0.024 5；而在“沽源-太平”I線發(fā)生三相永久故障時，時域仿真計算結(jié)果顯示，“蒙西-山東”振蕩模式的阻尼比為0.010 3。以上計算結(jié)果顯示，目前蒙西電網(wǎng)的動態(tài)穩(wěn)定水平已經(jīng)不滿足《規(guī)定》的要求，急需改善。正常運行方式下小干擾穩(wěn)定性分析程序計算結(jié)果如圖2所示，故障方式下時域仿真結(jié)果如圖3所示。

2 電網(wǎng)動態(tài)穩(wěn)定問題產(chǎn)生的機理分析

目前大型發(fā)電機普遍采用快速勵磁調(diào)節(jié)器，使自動勵磁調(diào)節(jié)時間大為縮短且增益提高，而正 是由于系統(tǒng)中廣泛配置的快速勵磁系統(tǒng)產(chǎn)生的負阻尼降低了系統(tǒng)的阻尼，導致系統(tǒng)容易發(fā)生動態(tài)穩(wěn)定問題，尤其是在潮流較重的區(qū)域聯(lián)絡(luò)線上容易發(fā)生低頻振蕩[1-4]。本文以“單機—無窮大”系統(tǒng)為例，分析發(fā)電機組加裝快速勵磁系統(tǒng)后影響系統(tǒng)阻尼的機理[1]，圖4中所示為本次分析所用的“單機-無窮大”系統(tǒng)圖及其矢量圖。

圖2“蒙西-山東”振蕩模態(tài)

圖3“沽太”I線三永故障方式下“永豐”三回線路有功振蕩曲線

圖4“單機-無窮大”系統(tǒng)及矢量圖

2.1 不考慮勵磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)的作用

在不考慮勵磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)作用時，發(fā)電機電磁轉(zhuǎn)矩表達式為[5]

其中，1~6都是運行工況的函數(shù)，在一定的運行方式下為常數(shù)。在發(fā)電機負荷較小時5數(shù)值為正數(shù)，在負荷較大時因0增大變?yōu)樨摂?shù)；其余5個參數(shù)一般均為正數(shù)。由于不考慮勵磁調(diào)節(jié)器的作用，△fd為零；令=j，則電磁轉(zhuǎn)矩的表達式化簡為

簡化如下：

則電磁轉(zhuǎn)矩可表示為由同步轉(zhuǎn)矩△e1和超前△90o的阻尼轉(zhuǎn)矩△e2的合成，如圖5(a)所示。

圖5電磁轉(zhuǎn)矩矢量圖

Fig. 5 Vector diagram of electromagnetic torque

2.2 考慮勵磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)的作用

考慮機組的勵磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)時，設(shè)高放大倍數(shù)快速勵磁系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為

勵磁系統(tǒng)的輸入、輸出表達式分別為

化簡并略去相對較小的項整理可得：

當發(fā)電機負荷較大，5變?yōu)樨撝担宰枘徂D(zhuǎn)矩變?yōu)闇蟆?0o的負阻尼轉(zhuǎn)矩，如圖5(b)所示。又由于勵磁系統(tǒng)增益e很大，使得系統(tǒng)的負阻尼較大，當系統(tǒng)出現(xiàn)擾動時很容易發(fā)生低頻振蕩，導致系統(tǒng)動態(tài)不穩(wěn)定。

通過上述分析，從根本上解釋了系統(tǒng)中大量應用的快速勵磁系統(tǒng)影響系統(tǒng)動態(tài)穩(wěn)定的機理。

3 解決措施分析

低頻振蕩問題的產(chǎn)生是因為系統(tǒng)阻尼的減小，對應的抑制手段就是增加系統(tǒng)正阻尼。本文將從一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)兩個方面考慮切實可行的、加強系統(tǒng)正阻尼的措施，并通過仿真計算校驗各種措施的實際效果。

3.1 二次系統(tǒng)措施

電力系統(tǒng)穩(wěn)定器PSS是一種附加勵磁控制，其實質(zhì)是給勵磁系統(tǒng)提供一個附加信號，通過勵磁系統(tǒng)去增加發(fā)電機的阻尼轉(zhuǎn)矩，提高系統(tǒng)的動態(tài)穩(wěn)定性，但PSS不會降低勵磁系統(tǒng)電壓環(huán)的增益，即不影響勵磁控制系統(tǒng)的暫態(tài)性能。目前，通過加裝PSS調(diào)節(jié)系統(tǒng)的動態(tài)穩(wěn)定性已經(jīng)成為了一個最基本、最常規(guī)的控制手段[5-8]。

(1) 加裝電力系統(tǒng)穩(wěn)定器PSS

在實際運行中，為給系統(tǒng)留有一定的穩(wěn)定裕度，蒙西電網(wǎng)有多臺發(fā)電機組的PSS處于退出運行狀態(tài)，并將其作為一個調(diào)節(jié)電網(wǎng)運行的控制手段。為校驗加裝PSS裝置對系統(tǒng)動態(tài)穩(wěn)定的作用，本文選擇將其中19臺大型機組的PSS投入運行，同時完善PSS的參數(shù)配置，在現(xiàn)狀運行數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上形成新的蒙西電網(wǎng)案例分析數(shù)據(jù)。

對新案例分析數(shù)據(jù)進行小干擾穩(wěn)定計算，計算結(jié)果如圖6所示，結(jié)果顯示“蒙西-山東”振蕩模式的阻尼比由0.024 5提高到0.039 2，提高幅度達到60%；而與此相關(guān)的其他振蕩模態(tài)未出現(xiàn)趨壞的變化，即不會影響到其他模態(tài)的穩(wěn)定水平。

圖6加裝PSS后“蒙西-山東”振蕩模態(tài)圖

設(shè)置“沽源-太平”I線三相永久故障進行時域仿真，此時蒙西電網(wǎng)“永圣域-豐泉”三回線路功率振蕩曲線如圖7所示，與圖3相比，加裝PSS后該三回線路功率振蕩曲線在更短的時間內(nèi)衰減到較小的幅值。進行Prony分析，得出該振蕩模態(tài)下的阻尼比為0.025，相比于現(xiàn)狀數(shù)據(jù)故障方式下的計算結(jié)果0.010 3，阻尼比增大一倍。

圖7加裝PSS后“沽太”I線三永故障方式下永豐三回線路有功振蕩曲線

(2) 優(yōu)化電力系統(tǒng)穩(wěn)定器PSS參數(shù)

隨著系統(tǒng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、電源布點、負荷性質(zhì)等因素的變化，PSS設(shè)計參數(shù)適應性可能會有所降低，其抑制振蕩的效果也會下降。在當前電網(wǎng)實際運行條件下，如何找到適應性較差的關(guān)鍵機組或關(guān)鍵參量并進行參數(shù)優(yōu)化，較為快速和有效的方法是借助于參與因子和特征值的靈敏度指標。限于篇幅，針對特征值靈敏度指標的原理不再贅述，可參見文獻[9-11]?；趨⑴c因子和靈敏度指標確定需要進行PSS參數(shù)優(yōu)化機組的原則是選取關(guān)鍵模態(tài)下參與度和靈敏度均較高的機組，理論上PSS參數(shù)優(yōu)化后該機組在該模態(tài)下的參與度和靈敏度指標均降低。

基于上述原則，確定的需要優(yōu)化PSS增益的機組見表1所示。對表1中確定的11臺機組的PSS增益進行優(yōu)化，按DL/T843-2010中最大增益的限制條件，優(yōu)化后的機組PSS增益均未超過允許最大增益。

對上述機組PSS增益優(yōu)化后的數(shù)據(jù)進行小干擾程序分析，結(jié)果表明“蒙西-山東”振蕩模態(tài)下系統(tǒng)的阻尼比由0.039 2大至0.056 7，增加了45%。大擾動方式下，設(shè)置“沽源-太平”I線三相永久故障，計算結(jié)果如圖8所示，在上述故障方式下“永圣域-豐泉”三回線功率振蕩幅值比圖7明顯降低；同時Prony分析結(jié)果顯示，該模態(tài)下的阻尼比約為0.039 0，相比圖7的Prony計算結(jié)果0.025，阻尼比明顯增大。

表1 PSS增益需優(yōu)化的機組及優(yōu)化結(jié)果

圖8優(yōu)化PSS增益后“沽太”I線三永故障方式下永豐三回線路有功振蕩曲線

本文基于參與因子和傳遞函數(shù)的靈敏度指標對PSS相位補償進行了優(yōu)化，鑒于相位補償參數(shù)優(yōu)化后對系統(tǒng)動態(tài)穩(wěn)定的提升作用微小，工程中應用的實際效果和意義有限，本文不再展開詳述。

3.2一次系統(tǒng)措施

(1) 加強網(wǎng)架結(jié)構(gòu)

蒙西電網(wǎng)“西電東送”通道主要由呼包斷面、呼豐斷面以及“汗海-沽源”雙回、“豐泉-萬全”雙回外送二通道組成，一直以來蒙西電網(wǎng)“西電東送”通道上電力流都運行在極限水平，負載較重，因此可以考慮加強蒙西電網(wǎng)“西電東送”通道聯(lián)絡(luò)線以降低線路負載、增強系統(tǒng)阻尼。加強方案考慮如下：

方案I：加強蒙西電網(wǎng)內(nèi)部通道，新建大路～集寧東雙回500 kV線路；

方案II：加強蒙西電網(wǎng)外送通道，新建寧格爾~清苑雙回500 kV線路。

在加裝PSS后的蒙西電網(wǎng)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，對采取上述兩方案的效果進行仿真分析。正常運行方式下進行小干擾計算，計算結(jié)果見表2所示，結(jié)果顯示決定蒙西電網(wǎng)動態(tài)穩(wěn)定水平的“蒙西-山東”振蕩模式的阻尼均有不同程度的增加，方案I中系統(tǒng)阻尼比由0.039 2增大至0.044，提高了12%；方案II中系統(tǒng)阻尼比由0.039 2增至0.068，提高了73%。設(shè)置“沽源-太平”I線三相永久故障，進行大擾動時域仿真分析，仿真結(jié)果見圖9所示，結(jié)果顯示增強系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)線對相關(guān)線路功率振蕩的“第一擺”有明顯的抑制作用，方案I下“第一擺”幅值降低約100 MW，方案II下“第一擺”幅值降低約180 MW。

由圖9也可看出，按方案I，在加強蒙西電網(wǎng)內(nèi)部送電通道網(wǎng)架結(jié)構(gòu)后，在大擾動條件下系統(tǒng)仍表現(xiàn)為動態(tài)穩(wěn)定，線路功率曲線經(jīng)過十幾次衰減振蕩后趨穩(wěn)，與加強聯(lián)絡(luò)線前相比，振幅和振蕩次數(shù)均有減??；而按照方案II，在加強外送通道的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)后，實施同樣大擾動條件下系統(tǒng)表現(xiàn)為暫態(tài)穩(wěn)定，線路功率曲線的振蕩很快就衰減且回歸穩(wěn)定。由此可見，在不同的位置加強電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，提高電網(wǎng)動態(tài)穩(wěn)定水平的效果是不同的，在關(guān)鍵位置加強網(wǎng)架結(jié)構(gòu)對系統(tǒng)動態(tài)穩(wěn)定水平會有質(zhì)的提高。

表2加強網(wǎng)架后小干擾穩(wěn)定分析結(jié)果

Table 2 Result of small signal stability analysis when strengthen grid

方案I：加強蒙西電網(wǎng)內(nèi)部送電通道

方案II：加強蒙西電網(wǎng)外送通道

圖9加強聯(lián)絡(luò)線后“沽太”I線三永故障方式下“永豐”三回線路有功振蕩曲線

Fig. 9 Power oscillation curve of “Yong shengyu-Feng quan” transmission lines in three phase permanent fault operation mode of “Guyuan-Taiping” I line when strengthen tie line

(2) 采用背靠背直流輸電技術(shù)

隨著直流技術(shù)和換流設(shè)備的發(fā)展，直流輸電技術(shù)在遠距離輸電領(lǐng)域的優(yōu)勢已經(jīng)獲得廣泛的共識[12-13]。直流輸電技術(shù)的范疇內(nèi)，背靠背直流輸電技術(shù)也已經(jīng)成功應用到電網(wǎng)運行中，例如東北電網(wǎng)通過背靠背直流輸電技術(shù)向華北電網(wǎng)送電。

背靠背直流輸電技術(shù)的優(yōu)勢是可以利用已建成的線路，不需要新建直流線路，同時也可有效地隔斷互聯(lián)交流電網(wǎng)間的相互影響，有利于解決遠距離大容量送電線路上的穩(wěn)定問題。

本文中為了隔斷蒙西電網(wǎng)和華北主網(wǎng)，尤其是和山東電網(wǎng)之間的相互影響，考慮將“汗海-沽源”雙回線、“豐泉-萬全”雙回線均改為背靠背直流送電方式，分別在汗海站、豐泉站側(cè)新建含有整流設(shè)備及逆變設(shè)備的背靠背換流站，實現(xiàn)蒙西電網(wǎng)與華北電網(wǎng)的非同步互聯(lián)。

如表3及圖10所示，蒙西電網(wǎng)若將現(xiàn)有的外送二通道調(diào)整為背靠背直流送電，小干擾穩(wěn)定分析結(jié)果顯示，影響蒙西電網(wǎng)動態(tài)穩(wěn)定水平的“蒙西-山東”振蕩模態(tài)將消失，而與華北電網(wǎng)相關(guān)的其他各振蕩模態(tài)的阻尼比均未出現(xiàn)惡化，其中部分模態(tài)的阻尼比反而略有提高，這說明采取直流送電方式時，蒙西電網(wǎng)的動態(tài)穩(wěn)定水平將會有明顯的提升。表3及圖10中，1#、18#、31#、37#及71#模態(tài)分別表示“華北-華中”、“蒙西-山東”、“四川河南山西-華中山東”、“山東-華北”、“蒙西-蒙西”振蕩模態(tài)。

表3直流輸電方式小干擾穩(wěn)定計算結(jié)果

Table 3 Result of small signal stability analysis using DC transmission

圖10蒙西電網(wǎng)與華北電網(wǎng)交直流互聯(lián)方式下各振蕩模態(tài)阻尼比變化

4 結(jié)論和建議

針對電網(wǎng)運行中出現(xiàn)的動態(tài)穩(wěn)定問題，本文提出多方案解決措施，并仿真校驗了各措施的有效性，得出以下結(jié)論、建議：

(1) 加裝PSS裝置對解決系統(tǒng)存在的動態(tài)穩(wěn)定問題是較為有效且最為經(jīng)濟的措施。在現(xiàn)役機組上加裝PSS裝置后電網(wǎng)總體動態(tài)穩(wěn)定水平會有顯著的提高；對機組PSS增益參數(shù)進行優(yōu)化，在一定程度上也可有利于提高系統(tǒng)動態(tài)穩(wěn)定水平。

對于由系統(tǒng)動態(tài)穩(wěn)定問題影響范圍相對較小或?qū)е码娋W(wǎng)輸電容量降低幅度不大的情況，說明輸電網(wǎng)絡(luò)具備一定的動態(tài)穩(wěn)定裕度，可優(yōu)先考慮采取加裝PSS或?qū)ΜF(xiàn)役PSS參數(shù)進行優(yōu)化等措施來提高系統(tǒng)動態(tài)穩(wěn)定水平，實施相對較為容易，基本能夠滿足預期輸電需要，且投資較低，僅為加網(wǎng)架結(jié)構(gòu)費用的20%~30%。

(2) 加強、改善電網(wǎng)結(jié)構(gòu)是解決系統(tǒng)動態(tài)穩(wěn)定問題最根本的措施，在影響電網(wǎng)動態(tài)穩(wěn)定水平的關(guān)鍵制約斷面加強電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，對系統(tǒng)動態(tài)穩(wěn)定會有質(zhì)的提高；若在關(guān)鍵斷面采用直流輸電則會徹底消除該振蕩模態(tài)。

對于由系統(tǒng)動態(tài)穩(wěn)定問題導致電網(wǎng)輸電容量大幅度降低、對電網(wǎng)發(fā)展及保障供電構(gòu)成較大影響的情況，建議采取在電網(wǎng)關(guān)鍵制約斷面加強或調(diào)整改善網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的措施，雖然建設(shè)周期長、投資費用高，但是會從根本上解決制約輸電能力的動態(tài)穩(wěn)定問題。

[1] DEMELLO F P, CONCORDIA C. Concepts of synchronous machine stability as affected by excitation control[J]. IEEE Transactions on Power Apparatus and Systems, 1969, PAS-88(4): 316-329.

[2] 朱方, 趙紅光, 劉增煌, 等. 大區(qū)電網(wǎng)互聯(lián)對電力系統(tǒng)動態(tài)穩(wěn)定型的影響[J]. 中國電機工程學報, 2007, 27(1): 1-7.

ZHU Fang, ZHAO Hongguang, LIU Zenghuang, et al. The influence of large power grid interconnected on power system dynamic stability[J]. Proceedings of the CSEE, 2007, 27(1): 1-7.

[3] 陳剛, 何潛, 段曉, 等. 電力系統(tǒng)低頻振蕩分析與抑制綜述[J]. 南方電網(wǎng)技術(shù), 2010, 4(3): 17-22.

CHEN Gang, HE Qian, DUAN Xiao, et al. Overview on analysis and control of low frequency oscillation in power systems[J]. Southern Power System Technology, 2010, 4(3): 17-22.

[4] 余貽鑫, 李鵬. 大區(qū)電網(wǎng)弱互聯(lián)對互聯(lián)系統(tǒng)阻尼和動態(tài)穩(wěn)定性的影響[J]. 中國電機工程學報, 2005, 25(11): 6-11.

YU Yixin, LI Peng. The impact of weak interconnection of bulk power grids to damping and dynamic stability of power systems[J]. Proceedings of the CSEE, 2005, 25(11): 6-11.

[5] 劉取. 電力系統(tǒng)穩(wěn)定性及發(fā)電機勵磁控制[M]. 北京: 中國電力出版社, 2011.

[6] 楊培宏, 劉文穎, 張繼紅. PSS和TCSC聯(lián)合抑制互聯(lián)電網(wǎng)低頻振蕩[J]. 電力系統(tǒng)保護與控制, 2011, 39(12): 11-16.

YANG Peihong, LIU Wenying, ZHANG Jihong. Restraining low frequency oscillation of interconnected power grid using PSS and TCSC[J]. Power System Protection and Control, 2011, 39(12): 11-16.

[7] 劉書銘, 李陳營, 李瓊林. 電力系統(tǒng)串聯(lián)諧波諧振的特性分析與靈敏度計算[J]. 電力系統(tǒng)保護與控制, 2015, 43(9): 21-27.

LIU Shuming, LI Chenying, LI Qionglin. Characteristics analysis of power system series harmonic resonance and sensitivity calculation[J]. Power System Protection and Control, 2015, 43(9): 21-27.

[8] 李雪亮, 張杰, 王云鵬. 考慮受端勵磁系統(tǒng)的交直流穩(wěn)定性分析[J]. 電網(wǎng)與清潔能源, 2015, 31(10): 9-15.

LI Xueliang, ZHANG Jie, WANG Yunpeng. Stability analysis of HVDC systems considering effects of excitation voltage control of receiving system[J]. Power System and Clean Energy, 2015, 31(10): 9-15.

[9] 周二專, 王宗淦, 陳壽蓀. 多機電力系統(tǒng)PSS設(shè)計綜合理論和方法研究[J]. 中國電機工程學報, 1988, 8(5): 28-36.

ZHOU Erzhuan, WANG Zonggan, CHEN Shousun. Theory and method for designing and synthesizing pss in multimachine power systems[J]. Proceedings of the CSEE, 1988, 8(5): 28-36.

[10] 劉濤, 宋新立. 特征值靈敏度方法及其在電力系統(tǒng)小干擾穩(wěn)定分析中的應用[J]. 電網(wǎng)技術(shù), 2010, 34(4): 82-87.

LIU Tao, SONG Xinli. Eigenvalue sensitivity and its application in power system small signal stability[J]. Power System Technology, 2010, 34(4): 82-87.

[11] 尹波, 龐松齡, 楊眉. 基于阻尼靈敏度指標的PSS參數(shù)優(yōu)化[J]. 電力系統(tǒng)保護與控制, 2011, 39(8): 28-32.

YIN Bo, PANG Songling, YANG Mei. Optimization of PSS parameters based on damping sensitivity indices[J]. Power System Protection and Control, 2011, 39(8): 28-32.

[12] 李生福, 張愛玲, 李少華. “風火打捆”交直流外送系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定控制研究[J]. 電力系統(tǒng)保護與控制, 2015, 43(1): 108-114.

LI Shenfu, ZHANG Ailing, LI Shaohua. Study on transient stability control for wind-thermal-bundled power transmitted by AC/DC system[J]. Power System Protection and Control, 2015, 43(1): 108-114.

[13] 丁明, 田龍剛, 潘浩. 交直流混合微電網(wǎng)運行控制策略研究[J]. 電力系統(tǒng)保護與控制, 2015, 43(9): 1-8.

DING Ming, TIAN Longgang, PAN Hao. Research on control strategy of hybrid AC/DC microgrid[J]. Power System Protection and Control, 2015, 43(9): 1-8.

(編輯 葛艷娜)

Analysis of dynamic stability issues of West Inner Mongolia power grid and research on its control measures

CHENG Hao, FENG Yanhong, ZHANG Daonong, AI Lin, WANG Shaode

(North China Power Engineering Co., Ltd., Beijing 100120, China)

The dynamic stability issue of West Inner Mongolia Power Grid becomes increasingly severe. To solve this problem, the paper uses "single machine-infinite bus" system as an example for analyzing the mechanism of low frequency oscillation of the system. Aiming at the dynamic stability issues of West Inner Mongolia Power Grid, it proposes the solutions to lower frequency oscillation of the system, including improving power grid structure, adjusting power transmission mode and optimizing parameters of PSS. Using dispatching data of power grid to do simulation calculations, this paper analyzes the proposed solutions. The calculation results show that the proposed solutions have pronounced effect on restraining the low frequency oscillation of Power Grid, can efficiently improve the dynamic stability of Power Grid, and are actually operational in engineering. Finally, in combination with actual issues of investment and duration in engineering construction, this paper gives the brief comparison and selected advices on all solutions above.

interconnected power grid; dynamic stability; low frequency oscillation; mechanism; measures

10.7667/PSPC151228

2015-07-15；

2015-10-12

程 浩(1984-)，男，通信作者，碩士研究生，工程師，主要研究方向為電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計；E-mail: chenghao@ncpe.com.cn

馮艷虹(1974-)，女，碩士研究生，高級工程師，主要研究方向為電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計；

張道農(nóng)(1961-)，男，碩士研究生，教授級高級工程師，主要研究方向為繼電保護及安全自動裝置的設(shè)計與研究以及大型工程項目的管理工作。