随着电力系统规模的不断扩大,电力系统经济性得到了显著提高,但同时也削弱了系统抗大扰动的能力。本文首先介绍了现代电力系统的主要特征,阐述了电力系统频率以及频率偏差的概念,列举了频率偏差对电力系统各方面的影响,从中说明了电力系统频率是电力系统运行的一个重要指标,以及频率控制的重要性。然后介绍了低频减载的意义、设计要求和发展现状,并对传统法、半适应法、自适应法以及计算机辅助算法进行了介绍和比较。 本文对电力系统的频率特性进行了分析,指出电力系统频率特性可分为静态频率特性和动态频率特性。在对电力系统动态频率特性分析中,分别考虑了简单电力系统和复杂互联系统两种情况。对于简单电力系统,在扰动发生后,其频率变化过程是一条平滑的指数曲线,系统的最大频率变化率发生在扰动开始的瞬间。对于复杂的互联系统,频率的变化具有空间分布特性,受扰动地区和非扰动地区的频率变化有先有后,具有一个振荡的过程,每一区域的频率变化不再是一条简单的指数曲线。通过对简单系统与复杂系统的频率特性进行仿真比较,进一步证明了目前广泛应用的传统低频减载方案存在着局限性。 因此,本文对传统低频减载方案进行了改进研究。首先,提出了减少低频减载过切的措施,即“紧急轮+基本轮+后备轮”的低频减载模式及整定思路,有效地减少了文中所述的三类“过切”。其次,提出了一种自动调整低频减载装置动作频率值的理论,低频减载装置将根据局部频率最大终值和最小终值来改变其设定值。经仿真实验,该理论可以有效地解决频率回升过程中再次出现较大功率缺额而导致系统频率下降过低的问题。最后,提出了一种适用于大型互联系统的系统减负荷方案,并与传统减负荷方案进行了仿真比较。该方案能够借助电压的变化来确定大型互联系统中减负荷的数量和位置,减掉相应负荷以维持频率的恒定,其效果明显优于传统减负荷方案。 基于以上原理,本文设计了一种采用“地区减负荷+系统减负荷”工作模式的新型低频减载控制系统,并对该系统的整体结构、信息流程和工作原理作了详细的介绍。同时,本文着重设计了该系统中以TMS320C32 DSP为核心的新型低频减载装置,介绍了该装置的工作原理、硬件结构及软件设计。该装置即能根据