电力系统机电振荡的非线性现象探析
电力系统机电振荡的非线性现象探析
本篇文章通过对地域仿真手段来得到机电振荡所产生的响应轨迹，并且依据不同程度来对
系统的非线性带来一定的影响，依据相关响应轨迹所出现的幅值以及有关频率做出合详细的研
究，并且对机电振荡中存在的非线特性能够对轨迹的相关数值带来影响。倘若仿真无穷大系统
出现小扰动的情况，模拟机当中的机电振荡就会引起强波的振荡现象，并且在试验过程中得到
的强迫功率振荡比较大。通过相关人员的试验可以很好的说明：周期性的小扰动会对机电振荡
带来影响，并且当扰动频率以及相应的发电机组与振荡频率相互靠拢的情况下，这时候系统就
能够符合最大振幅标准。
1 不同扰动条件下系统响应的变化
系统机电在振荡时，对发电机当中的频率、或者是相关的功率等方面都会产生一定的影
响。为了对非线性因素给机电振荡带来的干扰做出详细的探索，本篇文章采取时域仿真的手
段，针对系统中出现机电振动现场情况，对机电振荡时能够给响应轨迹的变化产生的影响进行
合理的研究。
为了能够得到机电振荡以后所出现的响应轨迹，本篇文章主要使用 Simulink 仿真环境的形
式，来对无穷大系统进行搭建。
在该仿真系统中，通过对发电机机端施加三相短路故障，观察系统在不同扰动量条件下，
其功角 δ、转速 ω、输出电磁功率 Pc 的响应曲线。扰动量的大小通过改变故障元件的故障持续
时间来实现。
当发电机机端发生三相短路时，发电机功角 δ在幅值上有较大突变。在系统阻尼作用下，
幅值逐渐减小，系统趋近于稳定运行状态。通过观察发电机的转速 ω和输出功率 Pe 的变化曲
线，可得出相同结论。
倘若当系统将扰动量进行改变时，那么当扰动量逐渐增加时，系统受到冲击的程度也会增
加。如果非线性动态系统在刚开始的运行点就与系统稳定的运行点出现慢慢远离的情况，那么
系统所表现出来的数值就会不断的增大，从而导致振荡的时间延长，出现振荡频率不高的现
象。
倘若电力系统的规模不断的增大，那么相关的联络线上就会变得越来越重；当系统在运行
过程中与稳定运行点出现远离的情况，那么非线性就会逐渐增强。假如发生机电振荡的情况，
那么系统频率就会随之而逐渐降低，可能会出现不到 0.1Hz 振荡效果。
当扰动量增加到一定数值的情况下，可能会大于系统稳定运作的范围标准，会让系统出现
不稳定的情况。相关人员通过采取仿真的方式对扰动量在 6.5 个周波范围，系统就会发生不稳
定的现象。
2 同一扰动条件下机电振荡响应的变化
研究机电振荡过程中的发电机功角 δ、转速 ω、输出电磁功率 Ρe 的振荡周期和振荡频率的
变化有利于我们认识机电振荡现象，为研制相关机电振荡抑制器提供一定的理论依据。
上述单机无穷大模型仿真系统中，扰动量为 6.5 个周波时间系统发生失稳。当扰动量为 6
个周波时间时，此时系统的初始振幅最大，系统非线性特性对响应曲线的影响作用达到稳定域
内的最大值。
设置扰动量为 6个周波时间，记录功角 δ、转速 ω和电磁功率 Pe 在故障发生后的第1～6
周期的振荡周期变化。
摘要：
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电力系统机电振荡的非线性现象探析 本篇文章通过对地域仿真手段来得到机电振荡所产生的响应轨迹，并且依据不同程度来对系统的非线性带来一定的影响，依据相关响应轨迹所出现的幅值以及有关频率做出合详细的研究，并且对机电振荡中存在的非线特性能够对轨迹的相关数值带来影响。倘若仿真无穷大系统出现小扰动的情况，模拟机当中的机电振荡就会引起强波的振荡现象，并且在试验过程中得到的强迫功率振荡比较大。通过相关人员的试验可以很好的说明：周期性的小扰动会对机电振荡带来影响，并且当扰动频率以及相应的发电机组与振荡频率相互靠拢的情况下，这时候系统就能够符合最大振幅标准。 1 不同扰动条件下系统响应的变化 系统机电在振荡...
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作者：闻远设计
分类：非标机械电气自动化
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