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山西电网低频振荡分析
一、引言
电网系统是一个复杂的系统，由于其庞大、复杂、开放性等特点，可容易受到各种电磁干扰和外界扰动，使得电网产生各种振荡，影响电网稳定运行，甚至对电网设备产生不良影响。因此，对电网的低频振荡进行分析和研究，就显得愈加重要。
二、电网低频振荡分析
电网低频振荡是指电网频率在48Hz及以下的运行方式。电网低频振荡分为两类，即长期稳态低频振荡和短期动态低频振荡。长期稳态低频振荡由于电网内各种机械惯性和负荷惯性的余效应所产生的振荡，振荡频率较低，一般在0.1Hz~1.5Hz之间。短期动态低频振荡由于电源故障等原因在电网内引起的瞬时振荡，振荡频率较高，一般在1.5Hz~48Hz之间。
1.长期稳态低频振荡分析
（1）低频振荡起因
电网长期稳态低频振荡是由于电网内的惯性元件所产生的振荡。比如电机电让惯性，电容器电荷惯性以及输电线路等元件的惯性等。
（2）低频振荡机理
长期稳态低频振荡的机理可以用一阶分布式惯性方程来描述。即：
Jdi⁄dt+Pdi=Ps
其中：J为振荡的惯性矩，d为电网频率的变化量，i为电流，t为时间。P为电阻系数，s为电源信号。
（3）低频振荡解决方法
长期稳态低频振荡可以采取两种方法予以解决：一是电网改进性措施，二是控制源摇曳性措施。
改进电网方案：通过改进电网内的结构、网络和控制等系统参数来调节系统频率，消除长期稳态低频振荡。比如改进机电设备结构等。
控制源摇曳性方案：通过调节交流电源摇曳性参数来改变电网的惯性，消除长期稳态低频振荡。比如加装电容器等。
2.短期动态低频振荡分析
（1）低频振荡起因
短期动态低频振荡是由电源故障引起的。比如电网短路等。
（2）低频振荡机理
短期动态低频振荡的机理与长期稳态低频振荡不同。短期动态低频振荡是由于电源瞬时电压及负载变动引起的电网惯性瞬变而产生的。这种振荡的时域响应特性是欠阻尼的，振荡频率一般在1.5Hz~48Hz之间。
（3）低频振荡解决方法
短期动态低频振荡可以采取以下方法予以解决：一是改进电源质量，二是控制系统逐步恢复稳定。
改进电源质量：通过维修、加装滤波器等方法来改善电源质量，消除短期动态低频振荡。
控制系统逐步恢复稳定：一旦发生短期动态低频振荡，必须马上对该电源进行切除，切断故障区域的电源，并通过逐步恢复稳定的方法来消除振荡。
三、山西电网低频振荡分析
山西电网低频振荡均属于长期稳态低频振荡，主要由电源摇曳性、高岭火电厂组合机组控制等引起。通过对山西电网一次较大的外部扰动的模拟实验和改进电源等方式来解决山西电网低频振荡问题，取得了不小的成效。
四、结论
本文主要针对电网低频振荡进行了分析、归纳和总结。电网低频振荡是电网稳定运行的重要指标，必须引起足够的重视。山西电网低频振荡问题的解决为该地区电网的健康发展起到了重要作用。电网低频振荡的解决，不仅需要研究和掌握电网抗干扰能力，还要加强电网对外部扰动的防护能力，降低电源瞬时电压及负载变动等问题，共同促进电网运行的持续发展。