调速器死区对水电高占比电力系统频率稳定的影响分析

谢棚; 王德林; 郭良杰; 孙超; 喻心; 牛景瑶

doi:10.7500/AEPS20210419003

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调速器死区对水电高占比电力系统频率稳定的影响分析

学术研究 | 更新时间：2025-06-16

- 调速器死区对水电高占比电力系统频率稳定的影响分析
- Analysis of Influence of Governor Deadband on Frequency Stability of Power System with High Proportion of Hydropower
- 电力系统自动化 2021年45卷第24期页码：89-96
- 作者机构：
  
  西南交通大学电气工程学院，四川省成都市 610031
- 作者简介：
  
  谢棚（1997—），男，硕士研究生，主要研究方向：电力系统稳定与控制、低频振荡。E-mail：627798009@qq.com
  王德林（1970—），男，通信作者，博士，教授，主要研究方向：电力系统机电动态、扰动传播、频率稳定与控制、连续体建模。E-mail：dlwang@swjtu.cn
  郭良杰（1997—），男，硕士研究生，主要研究方向：火力发电和电力系统频率稳定。E-mail：guoljvalue@163.com
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金资助项目(51777176)
- DOI：10.7500/AEPS20210419003
  中图分类号：
- 收稿日期：2021-04-19，
  
  修回日期：2021-07-23，
  
  网络出版日期：2021-08-25，
  
  纸质出版日期：2021-12-25
- 稿件说明：
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谢棚,王德林,郭良杰等.调速器死区对水电高占比电力系统频率稳定的影响分析[J].电力系统自动化,2021,45(24):89-96.

XIE Peng,WANG Delin,GUO Liangjie,et al.Analysis of Influence of Governor Deadband on Frequency Stability of Power System with High Proportion of Hydropower[J].Automation of Electric Power Systems,2021,45(24):89-96.
谢棚,王德林,郭良杰等.调速器死区对水电高占比电力系统频率稳定的影响分析[J].电力系统自动化,2021,45(24):89-96. DOI： 10.7500/AEPS20210419003.

XIE Peng,WANG Delin,GUO Liangjie,et al.Analysis of Influence of Governor Deadband on Frequency Stability of Power System with High Proportion of Hydropower[J].Automation of Electric Power Systems,2021,45(24):89-96. DOI： 10.7500/AEPS20210419003.

摘要

云南电网在交流联络线断线后发生了死区附近的频率振荡现象。为此，文中对此现象进行了研究。首先，在单机系统的传递函数中加入调速器死区环节并对死区进行分段建模；然后，对不同扰动下的频率进行解析求解，从数学上解释了含普通型死区的系统相轨迹曲线连续、而含增强型死区的系统相轨迹曲线不连续的原因；接着，通过频率解的特征和稳定点证明了含增强型死区的正阻尼系统在特定扰动下会出现频率振荡的结论，并给出了振荡发生的条件。最后，通过多机系统的数值仿真验证了理论分析的正确性。

Abstract

The frequency oscillation phenomenon near the deadband occurred in Yunnan power grid of China after the AC tie line was disconnected. To this end

this phenomenon is studied in this paper. Firstly

the governor deadband link is added to the transfer function of the single-machine system

and the deadband is modeled in sections. Secondly

the frequency with different disturbances is calculated analytically

which mathematically explains the reason why the phase trajectory curves of the system with common deadband is continuous

while the phase trajectory curves of the system with enhanced deadband is discontinuous. Thirdly

through the characteristics and stable points of the frequency solution

it is proven that the positive damping system with enhanced dead band will have frequency oscillations with specific disturbance

and the conditions for oscillation are also given. Finally

the correctness of the theoretical analysis is verified by the numerical simulations of a multi-machine system.

关键词

Keywords

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