随着调速系统技术的不断发展,调速系统对电网低频振荡(low frequency oscillation,LFO)的影响越来越引起人们的关注。现有理论研究表明,调速系统不仅会影响电网LFO阻尼特性,还会向电网引入一个独特的比LFO频率更低的振荡模态,该文称为频率模态,该模态会在调速系统动作时出现。该文首先采用转矩分析理论研究了调速系统对电网LFO阻尼特性的影响。然后以4机2区域系统为例,重点分析了频率模态的特点及其对LFO的影响,分析结果表明:频率模态是调速系统自身的一种控制模态,其阻尼比主要受调速比例–积分–微分控制器的参数影响;考虑到调速系统动作死区影响,在系统发生LFO且调速系统使该LFO阻尼为负的情况下,当频率模态阻尼较强时,电网功率LFO发散后会逐渐变为等幅振荡;而当频率模态阻尼较弱,电网功率LFO将会呈现出类似"拍频"的特性。最后,通过某实际互联电力系统仿真验证了上述分析结果的有效性。
目前,实际电力系统中广泛使用电力系统稳定器（power system stabilizer,PSS）进行低频振荡阻尼控制。但是,PSS在低频振荡控制中有一定的局限性,可能使其增益整定值难以同时满足系统阻尼水平以及《电力系统稳定器整定试验导则》规定的增益必须小于临界增益1/3的投运要求。该文通过分析,发现自并励条件下,PSS临界增益主要受励磁模式限制,而励磁模式是由励磁–PSS回路在3~8 Hz频段的固有特性形成。在上述分析的基础上,提出在励磁–PSS回路外环引入一个功率增量软反馈,形成一种带有并联环节的改进型PSS模型,改善了回路相位特性,提高了PSS临界增益,解决了上述问题。最后,以锡盟火电集中外送仿真系统为例,验证了所提方案的有效性。
