互联电网动态稳定安控策略优化方法.pdf

第４４卷第１９期２０１６年１０月１日电力系统保护与控制ＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎａｎｄＣｅｎｔｒｅｌＶｌ０１．４４ＮＯ．１９０ｃｔ．１．２０１６ＤＯＩ：１０．７６６７／ＰＳＰＣ１５１７３３互联电网动态稳定安控策略优化方法张文朝，商显俊，李轶群，高洵，顾雪平（１．南京南瑞集团北京监控技术中心，北京１０２２００；２．华北电力大学电气与电子＿ｒ－程学院，河北保定０７１００３；３．国家电网公司华北分部，北京１０００５３）摘要：电网输送断面部分线路断开后，可能引发互联电网的低频振荡问题。紧急降低送端发电机组出力是抑制振荡的有效措施，不同机组控制的效果存在一定差异。发电机的控制系统阻尼及其接入点与受端网络之问的电气距离是影响切机效果的两个重要因素，分别用阻尼贡献和节点电压的相角差对其进行量化，加权后进行切机优先度排序。其中，阻尼贡献指标将电磁力矩中的同步力矩和阻尼力矩解耦，对阻尼力矩的作用进行了分段累加。利用华北电网实际系统进行仿真验证，将所提方法的计算结果与现有安控策略进行对比，证明了所提方法能够优化控制效果，减少控制代价，有一定的实用价值。关键词：动态稳定；安控策略；阻尼转矩；力矩解耦；电气距离ＯｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｏｆｓｅｃｕｒｉｔｙｃｏｎｔｒｏｌｓｔｒａｔｅｇｙｆｏｒｄｙｎａｍｉｃｓｔａｂｉｌｉｔｙｉｎｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｅｄｐｏｗｅｒｇｒｉｄＺＨＡＮＧＷｅｎｃｈａｏ，ＳＨＡＮＧＸｉａＮｕｎ，ＬＩＹｉｑｕｎ，ＧＡＯＸｕｎ，ＧＵＸｕｅｐｉｎｇ（１．ＮＡＲ／ＧｒｏｕｐＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎＢｅｉｊｉｎｇＭｏｎｉｔｏｒｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＣｅｎｔｅｒ，Ｂｅ０ｉｎｇ１０２２００，Ｃｈｉｎａ；２．ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌａｎｄＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＮｏａｈＣｈｉｎａＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂａｏｄｉｎｇ０７１００３，Ｃｈｉｎａ；３．ＮｏｒｔｈＤｉｖｉｓｉｏｎｏｆＳｔａｔｅＧｒｉｄＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００５３，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｔｍａｙｌｅａｄｔｏｌｏｗｆｒｅｑｕｅｎｃｙｏｓｃｉｌｌａｔｉｏｎｉｎｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｅｄｐｏｗｅｒｇｒｉｄｉｆｐａｒｔｏｆｔｈｅｌｉｎｅｓｏｆｐｏｗｅｒｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｓｅｃｔｉｏｎｉｓｄｉｓｃｏｎｎｅｃｔｅｄ．Ｒｅｄｕｃｉｎｇｔｈｅｏｕｔｐｕｔｏｆｇｅｎｅｒａｔｏｒｓｉｎｓｅｎｄｉｎｇｅｎｄｕｒｇｅｎｔｌｙｉｓａｎｅｆｆｅｃｔｉｖｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｔｏｒｅｓｔｒａｉｎｏｓｃｉｌｌａｔｉｏｎ，ａｎｄｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃｏｎｔｒｏｌｓｔｒａｔｅｇｉｅｓｍａｙｌｅａｄｔｏｄｉｆｆｅｒｅｎｔｅｆ’ｆｅｃｔ．Ｔｈｅｄａｍｐｉｎｇｏｆｇｅｎｅｒａｔｏｒｓｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍａｎｄｔｈｅ’ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｄｉｓｔａｎｃｅｆｒｏｍｇｅｎｅｒａｔｅｒＳａｃｃｅｓｓｐｏｉｎｔｔｏｒｅｃｅｉｖｉｎｇｅｎｄａｒｅｔｈｅｔｗｏｉｍｐｏｒｔａｎｔｆａｃｔｏｒｓｗｈｉｃｈｉｍｐａｃｔｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｃｕｔｔｉｎｇｍａｃｈｉｎｅ．Ｔｈｅａｂｏｖｅｆａｃｔｏｒｓａｒｅｑｕａｎｔｉｆ’ｉｅｄｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙｂｙｄａｍｐｉｎｇｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎａｎｄｐｈａｓｅｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｏｆｎｏｄｅｓｖｏｌｔａｇｅｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ａｎｄｔｈｅｙａｒｅｗｅｉｇｈｔｅｄｔｏｐｒｉｏｒｉｔｙｏｒｄｅｒｏｆｃｕｔｔｉｎｇｍａｃｈｉｎｅ．Ｔｈｅｄａｍｐｉｎｇｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎａｃｃｕｍｕｌａｔｅｓｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｄａｍｐｉｎｇｔｏｒｑｕｅｓｅｇｍｅｎｔａｌｌｙｂｙｄｅｃｏｕｐｌｉｎｇｔｈｅｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｔｏｒｑｕｅｔｏｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓｔｏｒｑｕｅａｎｄｄａｍｐｉｎｇｔｏｒｑｕｅ．ＴｈｅａｃｔｕａｌｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍｏｆＮｏｒｔｈＣｈｉｎａｉｓｕｓｅｄｔｏｖｅｒｉｆｙｔｈｅｃｏｒｒｅｃｔｎｅｓｓｏｆｔｈｅｍｅｔｈｏｄ．Ｂｙｃｏｍｐａｒｉｎｇｔｈｅｅｘｉｓｔｉｎｇｓｅｃｕｒｉｔｙｃｏｎｔｒｏｌｓｔｒａｔｅｇｙｗｉｔｈｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｏｆｔｈｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄｍｅｔｈｏｄ，ｉｔｓｈｏｗｓｔｈａｔｔｈｅｍｅｔｈｏｄｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒｃａｄｏｐｔｉｍｉｚｅｃｏｎｔｒｏｌｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅａｎｄｒｅｄｕｃｅｃｏｎｔｒｏｌｃｏｓｔ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｔｈｉｓｍｅｔｈｏｄｈａｓｓｏｍｅｐｒａｃｔｉｃａｌｖａｌｕｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｄｙｎａｍｉｃｓｔａｂｉｌｉｔｙ；ｓｅｃｕｒｉｔｙｃｏｎｔｒｏｌｓｔｒａｔｅｇｙ；ｄａｍｐｉｎｇｔｏｒｑｕｅ；ｔｏｒｑｕｅｄｅｃｏｕｐｌｉｎｇ；ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｄｉｓｔａｎｃｅ０引言由于能源资源的分布不均和用电需求的不断增长，我国互联电网的规模逐渐增大。远距离大容量输电在实现电力资源大范围支配的同时，也容易导致区域电网问的弱阻尼或负阻尼低频振荡。现代普遍采用的高放大倍数快速励磁系统能够有效提高系统静态和暂态稳定水平，但是在重负荷下可能弱化系统阻尼ＩＪＪ，引发低频振荡问题。国内外学者就互联电网低频振荡发生的机理及控制策略进行了大量研究。文献［２］对我国多个大型联网工程的低频振荡问题进行了调研，提出将ＰＳＳ配置与可控串补、直流调制等措施相互配合的解决思路。文献ｆ３付旨出励磁系统中自动电压调节器的负阻尼作用是互联电网发生低频振荡的主要原因。文献［４】从阻尼转矩的角度分析了区域电网联络线阻抗与系统阻尼的关系，证明了加强电网间的联络是解决低频振荡的根本手段。文献［５．６］研究了多机电力系统的同步转矩和阻尼转矩的计算方法，并与模态计算相结合分析系统的动态稳定性。．１００．电力系统保护与控制文献［７．９】指出在低频振荡中，系统的总能量与振幅对应，消耗能量的元件对振荡衰减的贡献为正，具有正阻尼，而产生能量的元件是振荡源，具有负阻尼。在互联系统的低频振荡中，可能有相当数量的机组对振荡衰减的贡献为负。与局部扰动源引发的低频振荡不同，互联系统的振荡由于负阻尼机组数量较多，不能全部切除进行控制，而应该采用降低关键机组出力的方法。工程上对于可能激发电网低频振荡的故障，会离线制定相应的安控策略，但是在切机对象的选择上主要依靠仿真曲线和经验，缺乏严格的计算分析，难以适应电网的变化发展。因此，本文提出了一种互联电网动态稳定安控策略优化方法，综合考虑了机组的控制系统阻尼及其接入点与受端电网的电气距离，按照切机优先度进行机组选择。本方法能够优化安控方案的实施效果，降低控制代价。１动态稳定控制的影响因素１．１发电机控制系统阻尼在电网发生扰动后，发电机的ＰＳＳ、励磁绕组、…阻尼绕组以及机械系统均能提供一定的正阻尼Ｌ１，而励磁系统和调速器则有可能在一定情况下表现为负阻尼，弱化系统整体阻尼，从而导致互联系统相对振荡。图１是单机无穷大系统线性化模型的传递函数框图，发电机计及了励磁系统、调速系统和ＰＳＳ的动态。图１单机无穷大系统传递函数框图Ｆｉｇ．１Ｔｒａｎｓｆｅｒｆｕｎｃｔｉｏｎｓｃｈｅｍａｔｉｃｏｆｓｉｎｇｌｅｍａｃｈｉｎｅｉｎｆｉｎｉｔｅｂｕｓｓｙｓｔｅｍ调速系统通过改变机械力矩影响转子运动ｌ】，在互联系统的低频振荡过程中，发电机的转子频率近似围绕５０Ｈｚ对称波动，且转速偏差幅度较小，不会出现长时间的高频或低频，而调速器的惯性环节又将延缓机械功率的响应速度。因此，在该类低频振荡中，机械功率的变化幅度很小，其施加在转子上的阻尼转矩可以忽略不计。发电机励磁系统通过改变电磁力矩影响转子运动。在Ａｒｏ较小时，电磁力矩变化量Ａ可以分解成同步力矩和阻尼力矩两个分量［１２－１３］，即△△△＝＋△△＋Ｄｅ（１）△式中：为发电机功角相对于稳态运行点的变△化量；为发电机转子速度相对于稳态运行点的变化量；为电磁同步力矩系数；Ｄ。为电磁阻尼△力矩系数；为交轴暂态电动势相对与稳态运行点的变化量。同步力矩主要影响振荡频率，而阻尼力矩则与振荡的发展趋势直接相关。当Ｄ。＞０时，电磁力矩中产生一个和速度变化量Ａｏ９同相的正阻尼力矩成分，有助于抑制低频振荡【１。在图１中，参数实质是机端电压对功角的偏导数，该参数在发电机△重负荷（功角较大）时可能为负值。＜０时，在△△一相平面上处于第１ＩＩ、Ｉｖ象限，即＜０，励磁系统阻尼为负。在联络线远距离大容量输电的情况下，送端发电机功角较大。特别是在输电断面线路跳闸后，两侧系统电气距离加大，送端发电机功角也相应加大，此时送端机组的励磁系统有可能提供负阻尼。因此，对于互联电网的低频振荡，励磁系统是导致大量送端机组阻尼恶化的主要原因。１．２发电机与受端网络的电气距离文献［１５］指出在故障后新的网络结构下，离受端系统电气距离最远的大机组一般是需要紧急降低出力的关键机组。在图４所示的４机无穷大系统中对切除近端和远端机组的控制效果进行比较。图２４机无穷大系统Ｆｉｇ．２４ｍａｃｈｉｎｅｓｉｎｆｉｎｉｔｅｂｕｓｓｙｓｔｅｍ为简化分析，假设４台机组的控制系统参数相同，有功功率均为Ｐ，发电机到接入点母线的等值电抗均为，两个输电断面的电抗均为，各母线是美张文朝，等互联电网动态稳定安控策略优化方法一１０１一电压均为１。切除Ｂ机组时，Ａ、Ｂ母线的电压角度为『＝ａｒｃｓｉｎ（３２）【＝ａｒｃｓｉｎ（３）＋ａｒｃｓｉｎ（２）一Ｉ二，切除Ａ机组时，Ａ、Ｂ母线的电压角度为一ａｒｃｓｉｎ（３）＋ａｒｃｓｉｎ（㈣ｌ＝）＋）一比较式（２）、式（３）可知，切除Ａ１和Ｂ１机组的差别在于，切除Ａ机组能够使两个输电断面的潮流均得到降低，从而使两个断面两侧母线电压的角度差均得到减小。由于各发电机到接入点母线的等值电抗均为，从而发电机功角与接入点母线的电压角度差值一定。因此，切除Ａ和Ｂ机组对于Ｂ母线所连机组的阻尼提升效果相同，而切除Ａ１机组对于Ａ母线所连机组的阻尼提升效果好于切除Ｂ机组。综上，切除远端机组能够降低多个断面的潮流，对于其他送端机组的阻尼提升效果更大。因此，发电机的接入点与受端电网的电气距离是影响动态稳定切机选择的另一个重要因素。２切机优先度２．１阻尼贡献指标由以上分析可知，发电机在低频振荡中的阻尼状态与网络的结构和参数、运行工况以及发电机控制系统参数等有关。有的机组可能在振荡中呈现正阻尼，消耗振荡能量；有的机组则表现为负阻尼，提供振荡能量，且负阻尼作用大小各异［１６－１８】。在机组位置相近的情况下，切除阻尼差的机组能够获得较好的控制效果。因此，制定安控策略需要评估各机组的阻尼贡献，负阻尼贡献大的机组应优先切除。图１中，由于１＞０，该路径将产生与Ａ６同相位的分量，只与同步转矩有关；一般是大于０的实数，因此同样也能分解成同步力矩和阻尼力矩叠加的形式，即：ＫｏＡｄ＋ＤＡｏ）（４）式（４）中的参数Ｄ。反映了励磁绕组、励磁系统和ＰＳＳ的综合阻尼，由于不计调速器的阻尼作用，Ａｍ与Ａｏ的相位关系反映了机组控制系统整体的阻尼性质。式（４）中的同步力矩分量与低频振荡无关，将其中的同步力矩和阻尼力矩解耦，单独对中阻尼力矩的作用进行累积计算。定义从１时刻到ｔ２时刻发电机阻尼贡献的量化表达式为‘Ａ＝Ｉ（Ａｃｏ）Ａｃｏｄｔ（５）若式（５）的计算结果为负，则说明该机组在ｆ１到ｔ２的时间段内处于负阻尼状态，其负数绝对值越大，表明该机组在该振荡中越关键，应优先考虑切除。发电机的阻尼转矩系数难以通过简单的公式计算获得。这里根据式（３），采用最小二乘法的矩阵形式辨识参数Ｊ［）。和，实现阻尼力矩和同步力矩的解耦。在较小的振荡幅度内，发电机的同步转矩系数和阻尼转矩系数可认为是个常数［１９＿刚。将振荡数据等距分段，采用分段辨识、逐段累加的方法计算发电机阻尼贡献。以电磁阻尼力矩的计算为例，取数据的采样间隔为２０ｍｓ，以相邻的１０组ｌ，Ａｄ，Ａ￣ｌ数据为一个单位进行参数辨识。最小二乘法的矩阵形式如下：Ｂ＝（Ｘｘ）ＸＹ（６）式（６）中，各矩阵内容如下所示。△△『］△ＩＩ＝△ｌｙ＝＝△Ｉ０Ａｏ４０Ｊ１。１发电机交轴暂态电动势无法直接获得，利用机端电压、机端电流、定子电阻尺、直轴暂态电抗和交轴同步电抗进行计算，计算公式如下。ＩＥＱ＝Ｕ＋＋ｊｌＸｑ＝ＥＱＪ＝＋＝Ｅ（８）ｌＥ：＝Ｅｃｏｓ（６）Ｌ图１中各电气量变化量都是相对于稳态运行点而言的。在系统发生大的扰动后，各发电机将从原来的稳态运行点振荡过渡到新的稳态运行点，因此△计算不同时刻的、和Ａｍ应采用不同的稳态值。采集电气量在每个振荡周期的峰值和谷值，利用三次样条差值函数拟合出振荡曲线的上、下两条包络线，以两条包络线在同一时刻的中值作为该时刻的稳态运行点。２．２电气距离指标电网母线电压的角度将沿着有功功率的传输方向逐渐降低，因此，发电机与受端电网的电气距离较远意味着其接入节点的电压相角与受端电网电压相角的差值较大。事故后与事故前的网架结构不同，各机组与受端网络的电气距离也会发生变化，因此，衡量发电机接入点与受端网络的电气距离所使用的电压角度宜采用过渡过程结束后的稳态值。电气距离的指标的计算公式如式（９）。Ｄ＝一（９）式中：为发电机ｉ接入节点的电压稳态角度；一１０２一电力系统保护与控制为受端参考发电机接入节点的电压稳态角度。２．３切机优先度对阻尼贡献和电气距离指标进行正向化和标幺化，使其数值处于０～１之问。正向化计算公式为４ｍｘ（）一（１ｏ）＼ＤＩＳ，－ｍａｘ（ＤＩＳｉ、一Ｄｔ、标幺化计算公式为Ｉ：ＩｍａｘｆＤＡＭ；１ＩＤｉｓ７：—ｌｍａｘ（ＤＩＳ；Ｊ对阻尼贡献和电气距离指标取一定的权重，加权后即为发电机的切机优先度，即，＝ａ・ＤＡＭＴ＋（１一ａ）・Ｄ（１２）式中，臼为阻尼贡献指标指标权重。不同电网的权重取值应该有所差别，应根据实际经验进行取值。例如：对于机组分布较为密集的送端电网，由切除远端机组影响到的机组数麓较多，电气距离指标的权重应稍大一些。３算例验证３．１阻尼贡献指标的准确性首先对阻尼贡献指标的准确性进行验证。以华‘北电网为例，通过修改蒙准／控制系统参数和电厂出线电抗来弱化Ｊ一内机组的阻尼。对蒙准』一出线设置扰动，该厂机组成为振荡源，引发蒙西电网的低频振荡。蒙准，一和部分其他电厂机组的阻尼贡献波形如图３所示。一一…一一…一……一—＼＼＿＼、＼＼图３阻尼贡献波形图在图３中，蒙准厂阻尼贡献的绝对值明显大于其他机组，其１６Ｓ累积的阻尼贡献达到了．０．０６８。其余正阻尼机组则集体消耗振荡能量，阻尼贡献的≠绝对值普遍较小，其中，煤矸３｝｝机组和河西１｝机组１６Ｓ累积的阻尼贡献分别为０．００９５和０．００２２。可见，阻尼贡献指标不仅能够反映机组的阻尼性质，还能够准确量化各台机组在振荡中的重要度，明确给出需要重点控制的关键机组。３．２汗海～沽源故障在蒙西电网外送４２５０ＭＷ方式下，设置汗海一沽源线路Ｎ－２，该故障将引发蒙西电网增幅振荡失稳，振荡频率为０－３１３Ｈｚ，阻尼比为．０．０ｌ５。目前华北的安控方案，需切除河西电厂１牟、２机组以及≠达旗电』～５｝机组，总切机量为１５３０ＭＷ。在没有施加控制措施的情况下，计算蒙西电网能够配置安控措施的所有机组的指标，阻尼贡献和电气距离指标权重各取０．５，计算结果如表１所示。表１指标计算结果１１ａｂ１ｅ１Ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｏｆｉｎｄｅｘｅｓ可见，在该运行方式下，对低频振荡影响较大的３台机组分别是布连１机组、河西１机组和河西≠２｝机组。华北现有方案实施后，低频振荡的阻尼比能够达到０．０１６。按照表１的阻尼贡献排序逐渐增加切机晕，当切机总量达到１１６０ＭＷ功率时，振荡阻尼比即可与原方案相同。其中布连１｝｝机组６６０ＭＷ，≠河西１｝机组５００Ｍｗ，切机总量少了３７０Ｍｗ，占原方案的２４．２％。原方案和改进方案实施后蒙西外送通道丰泉一万全的有功功率如图４所示。由图４可见，原方案实施后外送断面功率平均值在３０８０ＭＷ左右，而改进方案则为３３２０ＭＷ。因此，本方法能够优化安控策略，减少由于抑制振荡而造成的功率缺额。张文朝，等互联电网动态稳定安控策略优化方法一ｌ０３一时Ｊ／ｓ图４外送断面功率对比图Ｆｉｇ．４Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｃｈａｒｔｏｆｐｏｗｅｒｉｎｄｅｌｉｖｅｒｙｓｅｃｔｉｏｎ３．３永圣域一丰泉故障检修永圣域一丰泉三回线中的一回，呼丰断面（武川一察右中、旗下营一汗海和永圣域一丰泉）功率为４７２４ＭＷ。设置永圣域一丰泉另外两回线路Ｎ－２故障，蒙西电网将发生增幅振荡，振荡频率为０．３３Ｈｚ，阻尼比为．０．００２３。现有安控方案为切除河≠≠西电厂１拌机组、煤矸电厂３｝、４｝机组和京泰电厂１捍机组，总切除量为１５６０ＭＷ。发电机指标计算结果如表２所示，权重取值与Ｅ例相同。表２指标计算结果Ｔａｂｌｅ２Ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｏｆｉｎｄｅｘｅｓ由表２可知，阻尼贡献指标较大的机组是布连≠１｝｝机组、河西１｝｝机组和河西２｝机组。现有安控方案实施后达到的阻尼比为０．０１７，而按照阻尼贡献指标排序进行控制时，只需切除１０６０Ｍｗ的功率即可达≠到同样的控制效果。其中，布连１｝机组切除６６０Ｍｗ，河西１｝｝机组切除４００Ｍｗ，切机总量减少了５００Ｍｗ，占原方案切机总量的３２％。两种方案实施后外呼丰断面外送功率曲线如图５所示。时川／ｓ图５外送断面功率对比图Ｆｉｇ．５Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｃｈａｒｔｏｆｐｏｗｅｒｉｎｄｅｌｉｖｅｒｙｓｅｃｔｉｏｎ图５中，原方案实施后外送断面平均功率约为３４９３ＭＷ，改进方案则为３８９０ＭＷ，控制代价相比原方案大幅度减少。因此，本方法完全可以为离线方案制定提供严格的数据分析。而应用于在线振荡监测与控制时时，本方法能更好地适应故障形式、电网参数和结构的变化，根据实时数据给出优化的切机顺序，最大限度提高系统阻尼。４结论本文在电网结构、参数和运行工况等因素多变的背景下，提出了一种互联电网低频振荡安控策略的制定方法，优化安全稳定控制效果。基于发电机控制系统负阻尼机理的分析，提出了阻尼贡献指标，准确量化发电机阻尼转矩的累积效应。综合考虑发电机接入点与受端电网的电气距离对安控效果的影响，形成切机优先度指标。通过华北电网仿真对比验证，证明了按照切机优先度指标安排安控策略，能够减小控制代价，获得较好的控制效果。该方法能够应用于离线方案的制定以及振荡的在线监测。参考文献［１］郭权利．电力系统低频振荡［Ｊ］．电力系统保护与控制，—２００８，３６（２２）：１１４１１９．ＧＵＯＱｕａｎｌｉ．Ｌｏｗｆｒｅｑｕｅｎｃｙｏｓｃｉｌｌａｔｉｏｎｉｎｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍ［Ｊ］．ＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎａｎｄＣｏｎ￣ｏｌ，２００８，３６（２２）：１１４一ｌ１９．Ｅ２３朱方，汤涌，张东霞，等．我国交流互联电网动态稳定性的研究及解决策略【Ｊ】．电网技术，２００４，２８（１５）：１－５．ＺＨＵＦａｎｇ，ＴＡＮＧＹｏｎｇ，ＺＨＡＮＧＤｏｎｇｘｉａ，ｅｔａ１．ＳｔｕｄｙｏｎｄｙｎａｍｉｃｓｔａｂｉｌｉｔｙｐｒｏｂｌｅｍｓｏｆＡＣｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｅｄａｒｅａｐｏｗｅｒｇｒｉｄｓｉｎＣｈｉｎａａｎｄｔｈｅｉｒｓｏｌｕｔｉｏｎｓ［Ｊ］．Ｐｏｗｅｒ．１０４．电力系统保护与控制ＳｙｓｔｅｍＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００４。２８（１５）：１－５．［３］朱方，赵红光，刘增煌，等．大区电网互联对电力系统动态稳定性的影ＭＪ［Ｊ］．中国电机工程学报，２００７，２７（１）：１．７．ＺＨＵＦａｎｇ，ＺＨＡＯＨｏｎｇｇｕａｎｇ，ＬＩＵＺｅｎｇｈｕａｎｇ，ｅｔａ１．Ｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｌａｒｇｅｐｏｗｅｒｇｒｉｄｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｅｄｏｎｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍｄｙｎａｍｉｃｓｔａｂｉｌｉｔｙ［Ｊ】．ＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆｔｈｅＣＳＥＥ，２００７，２７（１）：１－７．［４］余贻鑫，李鹏．大区电网弱互联对互联系统阻尼和动态稳定性的影响［Ｊ］．中国电机工程学报，２００５，２５（１１）：—６１１．ＹＵＹｉｘｉｎ．ＬＩＰｅｎｇ．Ｔｈｅｉｍｐａｃｔｏｆｗｅａｋｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｏｆｂｕｌｋｐｏｗｅｒｇｒｉｄｓｔｏｄａｍｐｉｎｇａｎｄｄｙｎａｍｉｃｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍｓ［Ｊ］．ＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆｔｈｅＣＳＥＥ，２００５，—２５（１１）：６１１．［５］ＳＨＡＬＴＯＵＴＡＡ，ＡＢＵＡＬ－ＦＥＩＬＡＴＫＡ．Ｄａｍｐｉｎｇａｎｄｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚｉｎｇｔｏｒｑｕｅｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎｉｎｍｕｌｔｉｍａｃｈｉｎｅｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍｓ［Ｊ］．ＩＥＥＥＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓｏｎＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍｓ，—１９９２，７（１）：２８０２８６．［６］ＡＢＵＡＬ．ＦＥＩＬＡＴＫＡ，ＹＯＵＮＡＮＮ，ＧＲＺＹＢＯＷＳＫＩＳ．ＥｓｔｉｍａｔｉｎｇｔｈｅｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚｉｎｇａｎｄｄａｍｐｉｎｇｔｏｒｑｕｅｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓｕｓｉｎｇＫａｌｍａｎｆｉｌｔｅｒｉｎｇ［Ｊ］．ＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒ—ＳｙｓｔｅｍｓＲｅｓｅａｒｃｈ，１９９９，５２（１）：１４５１４９．［７］陈磊，闵勇，胡伟．基于振荡能量的低频振荡分析与振荡源定位（一）理论基础与能量流计算［Ｊ］．电力系统自动化，２０１２，３６（３）：２２．２７．ＣＨＥＮＬｅｉ，ＭＩＮＹｏｎｇ，ＨＵＷｅｉ．Ｌｏｗ￣ｅｑｕｅｎｃｙｏｓｃｉｌｌａｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｏｓｃｉｌｌａｔｉｏｎｓｏｕｒｃｅｌｏｃａｔｉｏｎｂａｓｅｄｏｎｏｓｃｉｌｌａｔｉｏｎｅｎｅｒｇｙ，ｐａｒｔｏｎｅ：ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌｆｏｕｎｄａｔｉｏｎａｎｄｅｎｅｒｇｙｆｌｏｗｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎ［Ｊ］．ＡｕｔｏｍａｔｉｏｎｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍｓ，２０１２，３６（３）：２２・２７．［８］陈磊，陈亦平，闵勇．基于振荡能量的低频振荡分析与振荡源定位（二）振荡源定位方法与算例［Ｊ］．电力系统自动化，２０１２，３６（４）：１－５．ＣＨＥＮＬｅｉ，ＣＨＥＮＹｉｐｉｎｇ，ＭＹｏｎｇ．Ｌｏｗ￣ｅｑｕｅｎｃｙｏｓｃｉｌｌａｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｏｓｃｉｌｌａｔｉｏｎｓｏｕｒｃｅｌｏｃａｔｉｏｎｂａｓｅｄｏｎｏｓｃｉｌｌａｔｉｏｎｅｎｅｒｇｙ，ｐａｒｔｔｗｏ：ｍｅｔｈｏｄｆｏｒｏｓｃｉｌｌａｔｉｏｎｓｏｕｒｃｅｌｏｃａｔｉｏｎａｎｄｃａｓｅｓｔｕｄｉｅｓ［Ｊ］．ＡｕｔｏｍａｔｉｏｎｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍｓ，２０１２，３６（４）：１－５．—［９］ＣＨＥＮＬｅｉ，ＭＩＮＹｏｎｇ，ＨＵＷｅｉ．Ａｎｅｎｅｒｇｙｂａｓｅｄｍｅｔｈｏｄｆｏｒｌｏｃａｔｉｏｎｏｆｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍｏｓｃｉｌｌａｔｉｏｎｓｏｕｒｃｅ［Ｊ］ＩＥＥＥＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓｏｎＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍｓ，２０１２，２８（２）：８２８．８３６．［１０］刘蔚，赵勇，吴琛，等．一种提高小水电群送出能力的ＰＳＳ参数协调优化方法［Ｊ］．电力系统保护与控制，２０１５，—４３（４）：４４５０．ＬＩＵＷｅｉ，ＺＨＡＯＹｏｎｇ，ＷＵＣｈｅｎ，ｅｔａ１．ＡｍｅｔｈｏｄｏｆＰＳＳｐａｒａｍｅｔｅｒｓｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｄｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｆｏｒｔｈｅｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｏｆｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｃａｐａｃｉｔｉｅｓｏｆｍｕｌｔｉｐｌｅｓｍａｌｌｈｙｄｒｏｐｏｗｅｒｓｔａｔｉｏｎｇｒｏｕｐｓ［Ｊ］．ＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎａｎｄＣｏｎｔｒｏｌ，２Ｏ１５，４３（４）：４４－５０．［１１］王官宏，陶向宇，李文锋，等．原动机调节系统对电力系统动态稳定的影响［Ｊ］．中国电机工程学报，２００８，２８（３４）：８Ｏ一８６．ＷＡＮＧＧｕａｎｈｏｎｇ，ＴＡＯＸｉａｎｇｙｕ，ＬＩＷｅｎｆｅｎｇ，ｅｔａ１．ＩｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｔｕｒｂｉｎｅｇｏｖｅｒｎｏｒＯｉｌｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍｄｙｎａｍｉｃｓｔａｂｉｌｉｔｙ［ＪＪ．ＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆｔｈｅＣＳＥＥ，２００８，２８（３４）：—８０８６．［１２］李阳海，黄莹，刘巨，等．基于阻尼转矩分析的电力系统低频振荡源定位［Ｊ】．电力系统保护与控制，２０１５，４３（１４）：８４－９１．ＬＩＹａｎｇｈａｉ，ＨＵＡＮＧＹｉｎｇ，ＬＩＵＪｕ，ｅｔａ１．Ｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍｏｓｃｉｌｌａｔｉｏｎｓｏｕｒｃｅｌｏｃａｔｉｏｎｂａｓｅｄｏｎｄａｍｐｉｎｇｔｏｒｑｕｅａｎａｌｙｓｉｓ［Ｊ］．ＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎａｎｄＣｏｎｔｒｏｌ，２０１５，４３０４）：８４－９１．［１３］孙建波，赵娴，李大虎，等．利用储能抑制互联电力系统联络线功率振荡的研究［Ｊ】．电力系统保护与控制，２０１３４１（１７１：１０－１７．ＳＵＮＪｉａｎｂｏ，ＺＨＡＯＸｉａｎ，ＬＩＤａｈｕ，ｅｔａ１．Ｓｔｕｄｙｏｎｅｎｅｒｇｙｓｔｏｒａｇｅｉｎｄａｍｐｉｎｇｔｉｅｌｉｎｅｐｏｗｅｒｏｓｃｉｌｌａｔｉｏｎｓｉｎｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍ［Ｊ］．ＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎａｎｄＣｏｎｔｒｏｌ，２０１３，４１（１７）：１０－１７．［１４］ＭＡＲＳＨＡＬＬＷＫ，ＳＭＯＬ１ＮＳＫＩＷＪ．Ｄｙｎａｍｉｃｓｔａｂｉｌｉｔｙｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｂｙｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚｉｎｇａｎｄｄａｍｐｉｎｇｔｏｒｑｕｅａｎａｌｙｓｉｓ［Ｊ］．ＩＥＥＥＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓｏｎＰｏｗｅｒＡｐｐａｒａｔｕｓａｎｄ—Ｓｙｓｔｅｍｓ，２００７，９２（４）：１２３９１２４６．［１５］杨海涛，丁茂生，宋新立．电力系统动态稳定机理和—稳定措施分析［Ｊ］．电力系统自动化，２００８，２５（７）：３５３９．ＹＡＮＧＨａｉｔａｏ，ＤＩＮＧＭａｏｓｈｅｎｇ，ＳＯＮＧＸｉｎｌｉ．Ａｎａｌｙｓｉｓｏｎｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍｄｙｎａｍｉｃｓｔａｂｉｌｉｔｙｍｅｃｈａｎｉｓｍｓａｎｄｓｔａｂｉｌｉｚｉｎｇｍｅａｓｕｒｅｓ［Ｊ］．ＡｕｔｏｍａｔｉｏｎｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒ—Ｓｙｓｔｅｍｓ，２００８，２５（７）：３５３９．张文朝，等互联电网动态稳定安控策略优化方法．１Ｏ５．［１６］李文锋，郭剑波，李莹，等．基于ＷＡＭＳ的电力系统功率振荡分析与振荡源定位（１）割集能量法［Ｊ】．中国电机工程学报，２０１３，３３（２５）：４１・４６．ＬＩＷｅｎｆｅｎｇ，ＧＵＯＪｉａｎｂｏ，ＬＩＹｉｎｇ，ｅｔａ１．ＰｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍｏｓｃｉｌｌａｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｏｓｃｉｌｌａｔｉｏｎｓｏｕｒｃｅｌｏｃａｔｉｏｎｂａｓｅｄｏｎＷＡＭＳ，ｐａｒｔ１：ｍｅｔｈｏｄｏｆｃｕｔｓｅｔｅｎｅｒｇｙ［Ｊ］．ＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆｔｈｅＣＳＥＥ，２０１３，３３（２５）：４１－４６．［１７］李文锋，李莹，周孝信，等．基于ＷＡＭＳ的电力系统功率振荡分析与振荡源定位（２）力矩分解法［Ｊ】＿中国电—机工程学报，２０１３，３３（２５）：４７５３．ＬＩＷｅｎｆｅｎｇ，ＬＩＹｉｎｇ，ＺＨＯＵＸｉａｏｘｉｎ，ｅｔａ１．ＰｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍｏｓｃｉｌｌａｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｏｓｃｉｌｌａｔｉｏｎｓｏｕｒｃｅｌｏｃａｔｉｏｎｂａｓｅｄｏｎＷＡＭＳ，ｐａｒｔ２：ｍｅｔｈｏｄｏｆｔｏｒｑｕｅｓｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ［Ｊ］．ＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆｔｈｅＣＳＥＥ，２０１３，—３３（２５）：４７５３．“”［１８］陈中，王海风．基于区域阻尼的互联电网阻尼分析与控制的研究［Ｊ】．电力系统保护与控制，２０１２，４０（２）：１２．１６．ＣＨＥＮＺｈｏｎｇ，ＷＡＮＧＨａｉｆｅｎｇ．Ｓｔｕｄｙｏｆａｎａｌｙｓｉｓａｎｄ“—”ｃｏｎｔｒｏｌｏｆｄａｍｐｉｎｇｂａｓｅｄｏｎａｒｅａｄａｍｐｉｎｇｉｎｌａｒｇｅ－ｓｃａｌｅｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｅｄｐｏｗｅｒｇｒｉｄ［Ｊ］．ＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎａｎｄＣｏｎｔｒｏｌ，２０１２，４０（２）：１２－１６．［１９］贺仁睦，沈峰，韩冬，等．发电机励磁系统建模与参数—辨识综述［Ｊ］．电网技术，２００７，３１（１４）：６２６７．ＨＥＲｅｎｍｕ，ＳＨＥＮＦｅｎｇ，ＨＡＮＤｏｎｇ，ｅｔａ１．Ｔｈｅｓｔｕｄｙｏｆｇｅｎｅｒａｔｏｒｅｘｃｉｔａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｍｏｄｅｌｉｎｇａｎｄｐａｒａｍｅｔｅｒｓｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ［Ｊ］．ＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００７，３１（１４）：６２．６７．［２ｏ３王茂海，郭登峰，江长明．低频振荡过程巾励磁系统阻尼特性分析方法【Ｊ】．电力系统自动化，２０１３，３７（４）：４７５Ｏ．ＷＡＮＧＭａｏｈａｉ，ＧＵＯＤｅｎｇｆｅｎｇ，ＪＩＡＮＧＣｈａｎｇｍｉｎｇ．Ａｎａｎａｌｙｓｉｓｍｅｔｈｏｄｔｏｅｖａｌｕａｔｅｄａｍｐｉｎｇｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｅｘｃｉｔａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｓｉｎｌｏｗｆｒｅｑｕｅｎｃｙｏｓｃｉｌｌａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓ［Ｊ］ＡｕｔｏｍａｔｉｏｎｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍｓ，２０１３，３７（４）：４７５Ｏ．—收稿日期：２０１５－０９２７；修回日期：２０１５－１卜０９作者简介：张丈朝（１９７８－），男，博士，高级工程师，主要从事电—力系统稳定分析与控制方面的研究工作；Ｅｍａｉｌ：ｚｈａｎｇｗｅｎｃｈａｏ＠ｓｇｅｐｒｉ．ｓｇｃｃ．ｃｏｒｎ．ｃａ商显俊（１９９０一），男，通信作者，硕士研究生，主要研究方向为电力系统低频振荡的扰动源定位技术；Ｅ．ｍａｉｌ：ｓｘｊ＿ｎｃｅｐｕ＠１６３．ｃｏｍ顾雪平（１９６４－），男，博士，教授，主要研究方向为电力系统安全稳定评估与控制、电力系统安全防御与恢复控制、—智能技术在电力系统中的应用。Ｅｍａｉｌ：ｘｐｇｕ＠ｎｃｅｐｕ，ｅｄｕ．ｃｎ（编辑张爱琴）