Was sind die Merkmale und Lösungen für Breitbandschwingungen in neuen Stromversorgungssystemen?

June 11 , 2024

Was sind die Netzqualitätsprobleme der Breitbandoszillation?

Breitbandschwingungen in Stromsystemen sind niederfrequente Schwingungen, die über einen weiten Frequenzbereich auftreten. Diese Schwingungen können erhebliche Auswirkungen auf die Systemstabilität haben und bei unsachgemäßer Handhabung zu Spannungsinstabilitäten, Problemen mit der Stromqualität und sogar Stromausfällen führen. Hier sind einige der Merkmale von Breitbandschwingungen in neuen Stromsystemen:

Großer Frequenzbereich: Breitbandschwingungen treten typischerweise im Frequenzbereich von 0,1 Hz bis 2 Hz auf. Diese niederfrequenten Schwingungen sind im Vergleich zu herkömmlichen Stromnetzschwingungen langsamer.
Gebietsübergreifender und gebietsübergreifender Charakter: Breitbandschwankungen neigen dazu, sich über verschiedene Gebiete und Verbindungsleitungen im Energiesystem auszubreiten. Diese bereichsübergreifenden Schwingungen können durch Wechselwirkungen zwischen verschiedenen Steuersystemen, Generatoren und Übertragungsleitungen verursacht werden.
Dämpfungsmangel: Die inhärenten Dämpfungsmechanismen des Energiesystems reichen möglicherweise nicht aus, um Breitbandschwingungen zu unterdrücken. Diese Schwankungen können anhalten und an Stärke zunehmen, was zu Stabilitätsproblemen führt.
Vorboten von Spannungsinstabilität: Breitbandschwingungen können Vorboten von Spannungsinstabilitätsereignissen sein. Wenn die Schwingungen zunehmen, können Spannungsschwankungen auftreten, die bei unsachgemäßer Kontrolle zu einem Spannungszusammenbruch führen können.
Auswirkungen auf die Stromqualität: Breitbandschwingungen können zu Problemen mit der Stromqualität wie Flimmern, Spannungseinbrüchen und Oberschwingungen führen. Diese Störungen können empfindliche Geräte stören und die Zuverlässigkeit der Stromversorgung beeinträchtigen.
Komplexe Dynamik: Breitbandschwingungen beinhalten komplexe Wechselwirkungen zwischen verschiedenen Komponenten und Steuerungssystemen im Energiesystem. Um diese Dynamik zu verstehen und zu analysieren, sind fortgeschrittene Modellierungs- und Simulationstechniken erforderlich.

Was sind die Antworten, um Breitbandschwankungen abzumildern?

Welche Stromqualitätslösungen bietet die Breitbandschwingung?

Hier sind einige Lösungen zur Netzqualität , um Breitbandschwankungen zu mildern:

Power System Stabilizers (PSS): PSS-Geräte werden in Synchrongeneratoren eingebaut, um dem System zusätzliche Dämpfung zu verleihen. Sie erfassen Schwingungen und erzeugen Steuersignale, um das Generator-Erregersystem anzupassen und so die Dämpfungseigenschaften zu verbessern. PSS-Geräte können so eingestellt werden, dass sie bestimmte Schwingungsmodi dämpfen.
FACTS-Geräte (Flexible AC Transmission System): FACTS- Geräte wie Static Var Compensators (SVC) und Static Synchronous Compensators (STATCOM) können zur Verbesserung der Systemstabilität verwendet werden. Diese Geräte sind in der Lage, Blindleistung dynamisch einzuspeisen oder zu absorbieren und können die Spannung und den Leistungsfluss effektiv steuern und so Schwingungen dämpfen.
Wide-Area Measurement Systems (WAMS): Bei der WAMS-Technologie werden synchronisierte Phasormessungen von mehreren Standorten im Stromnetz verwendet. Diese Messungen liefern Echtzeitdaten zur Systemdynamik, sodass Bediener Schwingungsmodi identifizieren und überwachen können. Durch die Verwendung fortschrittlicher Steuerungsalgorithmen kann WAMS Korrekturmaßnahmen zur Minderung von Schwingungen bereitstellen.
Aktive Leistungssystemstabilisatoren (APSS): APSS-Geräte nutzen Echtzeitmessungen der Rotorwinkel von Generatoren, um Steuersignale zur Verbesserung der Systemstabilität abzuleiten. Sie sind besonders effektiv bei der Bewältigung von Schwingungen zwischen Bereichen, indem sie die Generatorleistung anpassen und Schwingungsmodi dämpfen.
HGÜ-Systeme: Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragungssysteme (HGÜ) können zur Verbesserung der Systemstabilität eingesetzt werden. HGÜ-Systeme ermöglichen einen schnellen und kontrollierbaren Stromaustausch zwischen verschiedenen Regionen, was zur Dämpfung von Schwingungen und zur Verbesserung der Gesamtleistung des Systems beitragen kann.
Verbesserung der Systemdämpfung: Systemstudien können durchgeführt werden, um Schwachstellen im Stromnetz zu identifizieren, in denen zusätzliche Dämpfung erforderlich ist. Durch die Modernisierung von Übertragungsleitungen, das Hinzufügen einer Serienkompensation oder die Installation dynamischer Bremswiderstände in bestimmten Übertragungskorridoren kann die Systemdämpfung erhöht und Schwingungen reduziert werden.

Es ist zu beachten, dass die Auswahl und Implementierung von Lösungen für Breitbandschwingungen von den spezifischen Eigenschaften des Stromsystems und der Schwere der Schwingungen abhängt. Detaillierte Systemanalysen, Modellierungs- und Simulationsstudien sind unerlässlich, um die am besten geeigneten Minderungsmaßnahmen zu ermitteln.