电网调度自动化120327解析教学课件

North China Electric Power University 电网调度自动化电网调度自动化2020/10/161第三章第三章 提高电力系统稳定性的措施提高电力系统稳定性的措施 2、提高暂态稳定的二次系统措施、提高暂态稳定的二次系统措施 由于采取一次系统措施需要较多的投资。根据由于采取一次系统措施需要较多的投资。根据我国的实际情况，除超高压重要联络线外，采取二我国的实际情况，除超高压重要联络线外，采取二次自动化技术措施是提高系统暂态稳定水平的重要次自动化技术措施是提高系统暂态稳定水平的重要手段手段。2020/10/162第三章第三章 提高电力系统稳定性的措施提高电力系统稳定性的措施 1)快速切除故障快速切除故障 增加系统的暂态稳定性，首先应当致力于快速增加系统的暂态稳定性，首先应当致力于快速切除故障，尤其是应在加速切除近端故障方面挖潜切除故障，尤其是应在加速切除近端故障方面挖潜力。这是我国电力系统多年运行的一条宝贵经验。力。这是我国电力系统多年运行的一条宝贵经验。2020/10/163第三章第三章 提高电力系统稳定性的措施提高电力系统稳定性的措施 目前我国采用的目前我国采用的F6S断路器，机械动作时间在断路器，机械动作时间在50毫秒以下，另外在毫秒以下，另外在220KV以上的输电线路，均装以上的输电线路，均装设设2套主保护，以保证当系统发生故障时快速切除故套主保护，以保证当系统发生故障时快速切除故障。障。对远距离重负荷输送功率的线路，提高切除故对远距离重负荷输送功率的线路，提高切除故障的速度，降低切除时间，会显著提高输电水平。障的速度，降低切除时间，会显著提高输电水平。2020/10/164第三章第三章 提高电力系统稳定性的措施提高电力系统稳定性的措施2)2)对于有重合闸装置的线路采用最佳重合闸时间对于有重合闸装置的线路采用最佳重合闸时间 对于单回联络线，以单项瞬时故障为运行准则，对于单回联络线，以单项瞬时故障为运行准则，采用快速重合闸可有效地提高稳定运行水平。采用快速重合闸可有效地提高稳定运行水平。2020/10/165第三章第三章 提高电力系统稳定性的措施提高电力系统稳定性的措施实例：实例：甘陕甘陕600KM联络线单回线运行时，将重合闸时联络线单回线运行时，将重合闸时间从间从0.8秒降低至秒降低至0.5秒，提高秒，提高15%输送功率。输送功率。2020/10/166第三章第三章 提高电力系统稳定性的措施提高电力系统稳定性的措施 对于多回联络线是以单相永久故障为运行准则，对于多回联络线是以单相永久故障为运行准则，则要研究最佳重合闸时间。则要研究最佳重合闸时间。2020/10/167第三章第三章 提高电力系统稳定性的措施提高电力系统稳定性的措施 3）连锁切机和火电机组压出力；）连锁切机和火电机组压出力；保证电力系统同步运行稳定性的最根本的前提是，保证电力系统同步运行稳定性的最根本的前提是，在任何情况下包括在故障后的电网结构下，保证线在任何情况下包括在故障后的电网结构下，保证线路的传输能力总是大于系统通过它实际传输的功率。路的传输能力总是大于系统通过它实际传输的功率。连锁切机实际上是为了保证线路的传输能力总是连锁切机实际上是为了保证线路的传输能力总是大于系统通过它传输的最大功率；大于系统通过它传输的最大功率；2020/10/168第三章第三章 提高电力系统稳定性的措施提高电力系统稳定性的措施 因此，因线路故障失去了电网必要的传输能力因此，因线路故障失去了电网必要的传输能力时，系统调节能力不够，在终端也应切除相适应的时，系统调节能力不够，在终端也应切除相适应的负荷，以减低未故障那部分电网通过的功率。这样负荷，以减低未故障那部分电网通过的功率。这样才可能保持系统的继续稳定运行。才可能保持系统的继续稳定运行。2020/10/169第三章第三章 提高电力系统稳定性的措施提高电力系统稳定性的措施 如水电厂经双回线远距离向负荷中心送电，要如水电厂经双回线远距离向负荷中心送电，要考虑一回线故障跳开连锁切机（一般都装有连锁切考虑一回线故障跳开连锁切机（一般都装有连锁切机）。如系统调节能力不够，应切掉相应的负荷。机）。如系统调节能力不够，应切掉相应的负荷。2020/10/1610第三章第三章 提高电力系统稳定性的措施提高电力系统稳定性的措施连锁切机实际上是为了保证线路的传输能力总是大于系统连锁切机实际上是为了保证线路的传输能力总是大于系统通过它传输的最大功率；通过它传输的最大功率；连锁切机一般要躲过重合闸的动作，也就是线路发生瞬时连锁切机一般要躲过重合闸的动作，也就是线路发生瞬时故障重合闸重合成功，则不必切机。连锁切机首先要判断三故障重合闸重合成功，则不必切机。连锁切机首先要判断三相开关全部跳开，同时切部分发电机组。相开关全部跳开，同时切部分发电机组。2020/10/1611第三章第三章 提高电力系统稳定性的措施提高电力系统稳定性的措施 事例事例1：如图：当一回线三相跳开，同时连锁切一台机。如图：当一回线三相跳开，同时连锁切一台机。对于火电机组，由于切机对锅炉和汽轮机的冲击较大，一对于火电机组，由于切机对锅炉和汽轮机的冲击较大，一般采用多台机组压出力来降低联络线的传输功率。般采用多台机组压出力来降低联络线的传输功率。2020/10/1612第三章第三章 提高电力系统稳定性的措施提高电力系统稳定性的措施 事例事例2：当当330KV线路故障跳开，两回线路故障跳开，两回220KV线路过负荷，线路过负荷，需要远切发电厂机组。需要远切发电厂机组。2020/10/1613第三章第三章 提高电力系统稳定性的措施提高电力系统稳定性的措施4）切集中负荷）切集中负荷 切集中负荷，可以提高系统运行频率；切集中负荷，可以提高系统运行频率；可以减轻某些联络线路的过负荷；可以提高可以减轻某些联络线路的过负荷；可以提高受端电压水平，因而有利于系统的安全稳定受端电压水平，因而有利于系统的安全稳定运行。运行。2020/10/1614第三章第三章 提高电力系统稳定性的措施提高电力系统稳定性的措施切集中负荷有两种情况，切集中负荷有两种情况，a)当系统失去一个大电源时，要迅速切除电源当系统失去一个大电源时，要迅速切除电源附近相当于电源容量的集中负荷（一般采用联切方附近相当于电源容量的集中负荷（一般采用联切方式），以保证系统的稳定运行。式），以保证系统的稳定运行。2020/10/1615第三章第三章 提高电力系统稳定性的措施提高电力系统稳定性的措施b）对于远距离受电的电网，如果联络线为单回线）对于远距离受电的电网，如果联络线为单回线，当联络线故障，联切集中负荷，当联络线故障，联切集中负荷,以维持孤立受端电以维持孤立受端电网的频率。网的频率。（判断三相跳开，则联切集中负荷）（判断三相跳开，则联切集中负荷）。2020/10/1616第三章第三章 提高电力系统稳定性的措施提高电力系统稳定性的措施 切集中负荷对用户的影响较大，而且由于远方切集中负荷对用户的影响较大，而且由于远方控制可能带来误动作，因而要尤为慎重。减少和控制可能带来误动作，因而要尤为慎重。减少和避免误切机的可行办法是，连锁就地切负荷，远避免误切机的可行办法是，连锁就地切负荷，远方控制时加入本地判断信号的闭锁功能。另外对方控制时加入本地判断信号的闭锁功能。另外对实施集中切负荷的用户，要有外来保安电源（保实施集中切负荷的用户，要有外来保安电源（保安电源备自投）。安电源备自投）。2020/10/1617第三章第三章 提高电力系统稳定性的措施提高电力系统稳定性的措施5 5）电气制动（多余功率，发电机又不能切）：）电气制动（多余功率，发电机又不能切）：电气制动是指在故障切除后，在电厂母线上短时间投入电气制动是指在故障切除后，在电厂母线上短时间投入一电阻，以吸收发电机组因故障获得的加速能量，使发电机一电阻，以吸收发电机组因故障获得的加速能量，使发电机组在故障切除后得以快速减速，从而减小最大摇摆角。达到组在故障切除后得以快速减速，从而减小最大摇摆角。达到提高稳定水平的目的。提高稳定水平的目的。2020/10/1618第三章第三章 提高电力系统稳定性的措施提高电力系统稳定性的措施即当系统发生大干扰时，施加一个人工的电气负即当系统发生大干扰时，施加一个人工的电气负荷，增加发电机的电磁功率，降低转子的加速度。荷，增加发电机的电磁功率，降低转子的加速度。电气制动一般在故障发生后的电气制动一般在故障发生后的0.5秒投入并联电秒投入并联电阻器，以降低附近发电机的加速功率和尽快消弱故阻器，以降低附近发电机的加速功率和尽快消弱故障时获得的动能。障时获得的动能。2020/10/1619第三章第三章 提高电力系统稳定性的措施提高电力系统稳定性的措施美国美国BPA电力管理局已采用这种方案加强电力管理局已采用这种方案加强太平洋西北电网故障时的暂态稳定性，在其太平洋西北电网故障时的暂态稳定性，在其管辖的太平洋西北部电网内一个电厂安装了管辖的太平洋西北部电网内一个电厂安装了1400MW，240kV分组投切的制动电阻。该分组投切的制动电阻。该电阻器是由很粗的不锈钢丝缠在三个水泥塔电阻器是由很粗的不锈钢丝缠在三个水泥塔上而构成的。上而构成的。2020/10/1620第三章第三章 提高电力系统稳定性的措施提高电力系统稳定性的措施 对于火电机组施加电气制动，这是一个巨对于火电机组施加电气制动，这是一个巨大的冲击负荷，必须事先校核其对轴系疲劳大的冲击负荷，必须事先校核其对轴系疲劳寿命的影响。寿命的影响。对远离负荷中心的电厂，联络线路一回故对远离负荷中心的电厂，联络线路一回故障，可投入制动电阻。障，可投入制动电阻。2020/10/1621第三章第三章 提高电力系统稳定性的措施提高电力系统稳定性的措施6 6）受控的系统解列）受控的系统解列 受控的解列可用于防止互联系统中某一地受控的解列可用于防止互联系统中某一地区内的大扰动波及系统的其它地区并造成严区内的大扰动波及系统的其它地区并造成严重的系统崩溃重的系统崩溃。2020/10/1622第三章第三章 提高电力系统稳定性的措施提高电力系统稳定性的措施系统稳定破坏（暂态失稳或动态失稳）开始阶段的直接系统稳定破坏（暂态失稳或动态失稳）开始阶段的直接表现一般是表现一般是2个（或多个）同调机群之间相对功角差不断个（或多个）同调机群之间相对功角差不断增大而失去同步。其外在表现为潮流和电压的强烈振荡，增大而失去同步。其外在表现为潮流和电压的强烈振荡，且振荡主要发生于互联失步系统间或失步同调机群之间的且振荡主要发生于互联失步系统间或失步同调机群之间的电气联络线上。电气联络线上。2020/10/1623第三章第三章 提高电力系统稳定性的措施提高电力系统稳定性的措施对失步电网，发生同步振荡或异步振荡的联络线对失步电网，发生同步振荡或异步振荡的联络线上各点电压发生周期性的振荡，各联络线上电压振上各点电压发生周期性的振荡，各联络线上电压振荡最剧烈的地方即是同步振荡和异步振荡的振荡中荡最剧烈的地方即是同步振荡和异步振荡的振荡中心的位置，在振荡联络线上一般越靠近振荡中心，心的位置，在振荡联络线上一般越靠近振荡中心，电压振荡剧烈。振荡中心是在发生异步振荡的联络电压振荡剧烈。振荡中心是在发生异步振荡的联络线上电压出现最低值的点，即发生异步振荡联络线线上电压出现最低值的点，即发生异步振荡联络线的振荡中心的位置。的振荡中心的位置。2020/10/1624第三章第三章 提高电力系统稳定性的措施提高电力系统稳定性的措施2020/10/1625第三章第三章 提高电力系统稳定性的措施提高电力系统稳定性的措施失步断面联络线有功周期性过零振荡；失失步断面联络线有功周期性过零振荡；失步断面联络线上无功沿失步中心附近的两侧步断面联络线上无功沿失步中心附近的两侧总体呈现流入失步断面的特征。失步中心两总体呈现流入失步断面的特征。失步中心两侧的母线电压的相位角差超过侧的母线电压的相位角差超过1801802020/10/1626第三章第三章 提高电力系统稳定性的措施提高电力系统稳定性的措施2020/10/1627第三章第三章 提高电力系统稳定性的措施提高电力系统稳定性的措施失步解列一般应在系统失步后失步解列一般应在系统失步后2 2个到个到3 3个失步周期或相应的个失步周期或相应的时间延迟内执行，否则将可能发展为多机群之间的失步振荡，时间延迟内执行，否则将可能发展为多机群之间的失步振荡，进一步扩大事故。进一步扩大事故。要在失去同步的系统中实现合理的解列，采取系统解列措要在失去同步的系统中实现合理的解列，采取系统解列措施要选择合适的解列点，选择解列点在振荡中心最佳（振荡施要选择合适的解列点，选择解列点在振荡中心最佳（振荡中心电压最低或为零）。但还要考虑两个基本条件：中心电压最低或为零）。但还要考虑两个基本条件：解列后的两侧系统必须各自能保持同步运行；解列后的两侧系统必须各自能保持同步运行；解列后两侧系统的供需解列后两侧系统的供需(有功及无功功率，考虑自动装有功及无功功率，考虑自动装置的作用置的作用)能基本平衡。能基本平衡。2020/10/1628第三章第三章 提高电力系统稳定性的措施提高电力系统稳定性的措施解列点的选择应即保证解列后各独立网负荷的基本平衡，解列点的选择应即保证解列后各独立网负荷的基本平衡，又要兼顾设在振荡中心。以便能取得可靠的控制信号又要兼顾设在振荡中心。以便能取得可靠的控制信号。2020/10/1629第三章第三章 提高电力系统稳定性的措施提高电力系统稳定性的措施事例：事例：87年龙羊峡下闸蓄水控制方式如图：年龙羊峡下闸蓄水控制方式如图：2020/10/1630第三章第三章 提高电力系统稳定性的措施提高电力系统稳定性的措施目前国内解列装置普遍采用的方案是通过离线分目前国内解列装置普遍采用的方案是通过离线分析计算，确定可能的系统失步模式，并针对可能的析计算，确定可能的系统失步模式，并针对可能的失步（在可能发生的多种运行方式下），在电力系失步（在可能发生的多种运行方式下），在电力系统中预先选择适当的解列点，并配置合适的解列装统中预先选择适当的解列点，并配置合适的解列装置。当解列装置判断当前的状态属于失步状态时，置。当解列装置判断当前的状态属于失步状态时，在选定的地点完成解列操作。在选定的地点完成解列操作。2020/10/1631第三章第三章 提高电力系统稳定性的措施提高电力系统稳定性的措施2020/10/1632第三章第三章 提高电力系统稳定性的措施提高电力系统稳定性的措施近年来，广域测量系统（近年来，广域测量系统（WAMSWAMS）的发展，为系统）的发展，为系统振荡中心和解列点的实时选择和确定创造了条件。振荡中心和解列点的实时选择和确定创造了条件。由变电站安装由变电站安装 的的PMUPMU组成的广域测量系统（组成的广域测量系统（WAMSWAMS）可得到联络线变电站的母线电压有效值和相角，经可得到联络线变电站的母线电压有效值和相角，经过分析，找到电压最低点、电压最低点出现的时间过分析，找到电压最低点、电压最低点出现的时间以及联络线两端母线相角差是否平滑变化以及联络线两端母线相角差是否平滑变化180180，再，再根据同调机群的特性而确定振荡中心位置，并根据根据同调机群的特性而确定振荡中心位置，并根据系统情况确定解列点。系统情况确定解列点。2020/10/1633第三章第三章 提高电力系统稳定性的措施提高电力系统稳定性的措施 二、提高频率稳定性的措施二、提高频率稳定性的措施 1 按频率降低自动减负荷（低频减载）按频率降低自动减负荷（低频减载）在电力系统中，对于有可能发生功率缺额的电在电力系统中，对于有可能发生功率缺额的电网（可能是全网，也可能是局部电网），必须配置网（可能是全网，也可能是局部电网），必须配置按频率降低自动减负荷装置（简称低频减负荷或叫按频率降低自动减负荷装置（简称低频减负荷或叫低频减载装置），以保证在发生突然意想不到的事低频减载装置），以保证在发生突然意想不到的事故造成有功功率缺额时，能迅速使系统频率恢复到故造成有功功率缺额时，能迅速使系统频率恢复到接近额定值。接近额定值。2020/10/1634第三章第三章 提高电力系统稳定性的措施提高电力系统稳定性的措施 低频减负荷整定与设计准则为：低频减负荷整定与设计准则为：1 1）当发生有功功率缺额，系统频率突然下降时，）当发生有功功率缺额，系统频率突然下降时，必须及时切除与有功功率缺额相当的负荷，使系统必须及时切除与有功功率缺额相当的负荷，使系统频率保持稳定（接近额定值）。不能发生频率崩溃频率保持稳定（接近额定值）。不能发生频率崩溃或频率长期悬浮在某一低值下。或频率长期悬浮在某一低值下。2020/10/1635第三章第三章 提高电力系统稳定性的措施提高电力系统稳定性的措施 2）在任何可能的情况下，低频切荷的低）在任何可能的情况下，低频切荷的低频定值和切荷时间必须和大机组的低频保护频定值和切荷时间必须和大机组的低频保护相配合，并留有一定的裕度。相配合，并留有一定的裕度。2020/10/1636第三章第三章 提高电力系统稳定性的措施提高电力系统稳定性的措施 如我们前面讲的，大机组低频保护为如我们前面讲的，大机组低频保护为47.5HZ，延时，延时9秒跳开，则低频切荷的低频秒跳开，则低频切荷的低频值应大于值应大于47.5HZ，延时时间小于，延时时间小于9秒。目前秒。目前我国一般切荷低频值为我国一般切荷低频值为49-48HZ，延时，延时0.2秒，秒，以保证系统事故时先切负荷，保证大机组联以保证系统事故时先切负荷，保证大机组联网运行。网运行。2020/10/1637第三章第三章 提高电力系统稳定性的措施提高电力系统稳定性的措施 3）因负荷过切引起频率过调，最大不得）因负荷过切引起频率过调，最大不得超过某一定值（超过某一定值（5152Hz）。例如我国）。例如我国300MW机组高频切机频率整定一般为机组高频切机频率整定一般为51-52HZ，则一定要防止过切负荷引起频率的升，则一定要防止过切负荷引起频率的升高超过高超过51HZ，防止大型机组高频切机保护动，防止大型机组高频切机保护动作，避免事故进一步恶化。作，避免事故进一步恶化。2020/10/1638第三章第三章 提高电力系统稳定性的措施提高电力系统稳定性的措施 4）低频切负荷要从最不重要的负荷开始）低频切负荷要从最不重要的负荷开始切（第三类、第二类），以保证重要负荷供切（第三类、第二类），以保证重要负荷供电。电。5）对于带有大型同步电动机负荷的变电）对于带有大型同步电动机负荷的变电站要增设站要增设 （频率变化率）闭锁和低电压闭（频率变化率）闭锁和低电压闭锁功能，避免低频减载装置的误动作。锁功能，避免低频减载装置的误动作。2020/10/1639第三章第三章 提高电力系统稳定性的措施提高电力系统稳定性的措施 事例：事例：如图变电站供电的两回线路，正常运行时一条线如图变电站供电的两回线路，正常运行时一条线路断开备用，一条线路供电。路断开备用，一条线路供电。2020/10/1640第三章第三章 提高电力系统稳定性的措施提高电力系统稳定性的措施 当供电线路三相重合闸重合后，变电站当供电线路三相重合闸重合后，变电站已无运行负荷，这就是低频减载装置的误动已无运行负荷，这就是低频减载装置的误动作。在此种情况下，作。在此种情况下，很大，很大，U很小，采用很小，采用 某一值，某一值，U某值，使低频减载装置不动作，某值，使低频减载装置不动作，可有效地防止低频减负荷装置的误动作。可有效地防止低频减负荷装置的误动作。2020/10/1641第三章第三章 提高电力系统稳定性的措施提高电力系统稳定性的措施 6）设计的切荷量一般要大于实际所需切）设计的切荷量一般要大于实际所需切荷量（考虑线路负荷变化可能预计值比实际荷量（考虑线路负荷变化可能预计值比实际值大、低频继电器拒动、低频切荷压板未投值大、低频继电器拒动、低频切荷压板未投入等因素），但要防止过切。入等因素），但要防止过切。2020/10/1642第三章第三章 提高电力系统稳定性的措施提高电力系统稳定性的措施传统的方法是将系统的网络结构和参数的集合、系统潮传统的方法是将系统的网络结构和参数的集合、系统潮流方式的集合以及预想事故的集合按照某种方式进行组合，流方式的集合以及预想事故的集合按照某种方式进行组合，离线计算出各种组合方式下最大功率缺额，进而计算出各级离线计算出各种组合方式下最大功率缺额，进而计算出各级的减载量。但是这种离线整定的方法往往是根据系统最严重的减载量。但是这种离线整定的方法往往是根据系统最严重故障下的频率绝对值情况来整定，存在如下缺陷：故障下的频率绝对值情况来整定，存在如下缺陷：减载量不准确减载量不准确减载速度慢减载速度慢频率恢复缓慢频率恢复缓慢2020/10/1643第三章第三章 提高电力系统稳定性的措施提高电力系统稳定性的措施 复杂电力系统出现功率缺额时，系统各点的频率复杂电力系统出现功率缺额时，系统各点的频率变化是不一致的，即频率的动态过程具有空间分布变化是不一致的，即频率的动态过程具有空间分布性。各节点的频率动态过程都不同，可能导致同一性。各节点的频率动态过程都不同，可能导致同一级装置动作时间上的差异。另外根据传统方法整定级装置动作时间上的差异。另外根据传统方法整定的减负荷装置切负荷必须要等到频率降低到整定值的减负荷装置切负荷必须要等到频率降低到整定值以下才动作，可能会错过最佳切除时间。以下才动作，可能会错过最佳切除时间。2020/10/1644第三章第三章 提高电力系统稳定性的措施提高电力系统稳定性的措施 目前我国国家调度通信中心统一规定，低目前我国国家调度通信中心统一规定，低频切荷定值为频率频切荷定值为频率49-48HZ，级差，级差0.2HZ，延时延时0.2秒，为防止频率长期悬浮在秒，为防止频率长期悬浮在49HZ附附近，设近，设49HZ、延时、延时20秒动作为特殊轮。低频秒动作为特殊轮。低频总切荷量大于最大负荷的总切荷量大于最大负荷的47。2020/10/1645第三章第三章 提高电力系统稳定性的措施提高电力系统稳定性的措施 具体切荷轮次具体切荷轮次n4948Hz 级差 0.2Hz 延时0.2sn49 Hz 0.2sn48.8 Hz 0.2sn48.6 Hz 0.2sn48.4 Hz 0.2sn48.2 Hz 0.2sn48.0 Hz 0.2sn49 Hz 20s 特殊轮2020/10/1646第三章第三章 提高电力系统稳定性的措施提高电力系统稳定性的措施在系统发生功率缺额的动态过程中，能够明确表征系统在系统发生功率缺额的动态过程中，能够明确表征系统频率变化的变量有频率频率变化的变量有频率f、频率变化率、频率变化率 ，因此装置可以有，因此装置可以有效利用的参量也只有频率效利用的参量也只有频率f、频率变化率、频率变化率 、时限等为数较少、时限等为数较少的几个量。的几个量。近年新生产的一些低频减载装置在第一个低频减载的整近年新生产的一些低频减载装置在第一个低频减载的整定值处通过比较检测的频率变化率和整定的频率变化率定值，定值处通过比较检测的频率变化率和整定的频率变化率定值，确定是否实施加速切除确定是否实施加速切除1 1、2 2、3 3轮负荷，当系统功率缺额较轮负荷，当系统功率缺额较大时，可加快切负荷的速度，防止发生频率崩溃事故。大时，可加快切负荷的速度，防止发生频率崩溃事故。2020/10/1647第三章第三章 提高电力系统稳定性的措施提高电力系统稳定性的措施对于无大机组又有可能系统事故造成孤网运行的对于无大机组又有可能系统事故造成孤网运行的地区小网，如果切荷量不够，一般增设地区小网，如果切荷量不够，一般增设48HZ48HZ47.5HZ47.5HZ之间切荷轮数。这样，在主网事故时，增设之间切荷轮数。这样，在主网事故时，增设的切荷轮数不动作。增设切荷量要根据预计的有功的切荷轮数不动作。增设切荷量要根据预计的有功功率缺额确定。功率缺额确定。2020/10/1648第三章第三章 提高电力系统稳定性的措施提高电力系统稳定性的措施事例：事例：如图，当主变压器故障，该小网孤网运行，需增设低频如图，当主变压器故障，该小网孤网运行，需增设低频减载。设置时，按电厂开机最小，网内功率缺额最大安排低减载。设置时，按电厂开机最小，网内功率缺额最大安排低频切荷轮数和切荷量频切荷轮数和切荷量。2020/10/1649第三章第三章 提高电力系统稳定性的措施提高电力系统稳定性的措施河南电网河南电网“6.25”事故事故 2004 2004 年年 6 6 月月 25 25 日豫东南地区川汇变电站日豫东南地区川汇变电站2 2 号主变停运检修，号主变停运检修，110kV110kV川汇变电站所接隆达电厂川汇变电站所接隆达电厂 1 1、2 2 号机组总出力号机组总出力 160 MW,110 kV 160 MW,110 kV系系统总用户负荷统总用户负荷 73 MW,73 MW,有有 87 MW 87 MW的剩余有功功率通过川汇变电站的剩余有功功率通过川汇变电站 1 1 号主号主变送往变送往 220 kV 220 kV系统。系统。下午豫东南地区天气突变，下午豫东南地区天气突变，出现雷雨大风。出现雷雨大风。19 10 19 10 川川汇变汇变 1 1 号主变中压侧开关及号主变中压侧开关及母联母联 220 220开关跳闸。开关跳闸。2020/10/1650第三章第三章 提高电力系统稳定性的措施提高电力系统稳定性的措施形成了隆达电厂带形成了隆达电厂带 110 kV 110 kV系统小网孤网运行的特殊运行方式系统小网孤网运行的特殊运行方式,送往送往 220 kV220 kV系统的系统的 87 MW 87 MW多余出力约为当时小系统总用电负荷的多余出力约为当时小系统总用电负荷的 120%,120%,出出现严重的负荷不平衡，引起现严重的负荷不平衡，引起110 kV110 kV系统频率迅速上升、系统频率迅速上升、机组超速。机组超速。1 1号号机组在机组在 23min 23min内内 OPC OPC（超速保护控制系统）反复动作（超速保护控制系统）反复动作 252 252 次次,2,2 号机组号机组在在 4min 4min内动作内动作 50 50 次次,使机组的调速汽门周期性动作使机组的调速汽门周期性动作,频率在频率在 51.5 Hz 51.5 Hz至至 49 Hz 49 Hz之间频繁波动，以之间频繁波动，以 5 s 5 s 的周期进行近乎等幅的剧烈振荡的周期进行近乎等幅的剧烈振荡,给小给小网稳定运行及机组设备安全都造成了严重的威胁。网稳定运行及机组设备安全都造成了严重的威胁。至隆达电厂至隆达电厂2 2 号发电机被迫手动解列并手动降低号发电机被迫手动解列并手动降低1 1号发电机出力。甩号发电机出力。甩负荷负荷88MW88MW至总出力至总出力 72 MW 72 MW。隆达电厂。隆达电厂 1 1 号机组号机组 OPC OPC动作停止动作停止,小网频率小网频率恢复稳定。恢复稳定。2020/10/1651第三章第三章 提高电力系统稳定性的措施提高电力系统稳定性的措施 2、低频自起动装置（作用于电源上）低频自起动装置（作用于电源上）对于可能发生功率缺额的电网，除了采用低频切对于可能发生功率缺额的电网，除了采用低频切负荷装置外，如果有性能较好的中小型水电机组负荷装置外，如果有性能较好的中小型水电机组（无振动区或振动区较小），可在这些电厂加装低（无振动区或振动区较小），可在这些电厂加装低频自起动装置。频自起动装置。2020/10/1652第三章第三章 提高电力系统稳定性的措施提高电力系统稳定性的措施 若发生有功功率缺额时，部分装有自起动若发生有功功率缺额时，部分装有自起动装置的机组正处于备用状态，则根据设定定装置的机组正处于备用状态，则根据设定定值自行起动，以减少电网有功功率缺额。目值自行起动，以减少电网有功功率缺额。目前应用的整定值是前应用的整定值是48HZ，0.5秒起动（较低秒起动（较低频减载最后一轮延时时间长频减载最后一轮延时时间长0.3秒）。秒）。2020/10/1653第三章第三章 提高电力系统稳定性提高电力系统稳定性电网增设电网增设48HZ47.5HZ48HZ47.5HZ之间切荷轮数之间切荷轮数电厂加装低频自起动装置电厂加装低频自起动装置2020/10/1654第三章第三章 提高电力系统稳定性的措施提高电力系统稳定性的措施 三、提高电压稳定性的措施三、提高电压稳定性的措施 1、串联电容器补偿（减少网络阻抗、减少网损，串联电容器补偿（减少网络阻抗、减少网损，提高静态稳定性效果最明显）；提高静态稳定性效果最明显）；串联电容补偿可有效地减小线路的电抗，缩小输串联电容补偿可有效地减小线路的电抗，缩小输电的电气距离，提高系统的静态电压稳定输电能力。电的电气距离，提高系统的静态电压稳定输电能力。2020/10/1655第三章第三章 提高电力系统稳定性的措施提高电力系统稳定性的措施 此外，串联电容补偿还可以降低线路的无此外，串联电容补偿还可以降低线路的无功网损。通过联络线可以从其一端的强系统功网损。通过联络线可以从其一端的强系统向另一端无功短缺的受端系统输送更多的无向另一端无功短缺的受端系统输送更多的无功功率。功功率。2020/10/1656第三章第三章 提高电力系统稳定性的措施提高电力系统稳定性的措施 2、并联电容器补偿并联电容器补偿 中压、低压都装有并联电容器中压、低压都装有并联电容器 对大干扰下的电压稳定性不利对大干扰下的电压稳定性不利 虽然电容器的过渡使用可能是动态电压不稳定问虽然电容器的过渡使用可能是动态电压不稳定问题的部分原因，但在较大的静态电压裕度的情况下，题的部分原因，但在较大的静态电压裕度的情况下，在电压稳定问题的薄弱点或区域装设并联电容器补在电压稳定问题的薄弱点或区域装设并联电容器补偿可以提高系统的静态电压水平。偿可以提高系统的静态电压水平。2020/10/1657第三章第三章 提高电力系统稳定性的措施提高电力系统稳定性的措施 3、静止无功补偿器（、静止无功补偿器（SVC）和调相机）和调相机 SVC和同步调相机可以提供动态的无功支持，和同步调相机可以提供动态的无功支持，对系统的静态和动态电压水平的提高都是有效的。对系统的静态和动态电压水平的提高都是有效的。其主要缺点是与固定的电容器相比，价格十分昂贵。其主要缺点是与固定的电容器相比，价格十分昂贵。此外，当此外，当SVC达到调节极限时，其对系统的动态电达到调节极限时，其对系统的动态电压稳定水平可能起到不良的作用。压稳定水平可能起到不良的作用。2020/10/1658第三章第三章 提高电力系统稳定性的措施提高电力系统稳定性的措施 如图为如图为SVC结构示意图和运行特性曲线：结构示意图和运行特性曲线：SVC常装在系统的一些枢纽站（常装在系统的一些枢纽站（500kV、330kV）的低压侧。）的低压侧。2020/10/1659第三章第三章 提高电力系统稳定性的措施提高电力系统稳定性的措施 调相机是动态无功补偿设备，运行中即能发无功调相机是动态无功补偿设备，运行中即能发无功又可根据需要吸收无功，其机端电压具有逆调节的又可根据需要吸收无功，其机端电压具有逆调节的特性，对提高系统静态电压稳定性和动态电压稳定特性，对提高系统静态电压稳定性和动态电压稳定性水平都具有很好的作用。但由于调相机是旋转设性水平都具有很好的作用。但由于调相机是旋转设备，运行维护量大，价格昂贵，随着电力电子的发备，运行维护量大，价格昂贵，随着电力电子的发展，逐渐被展，逐渐被SVC所取代。所取代。2020/10/1660第三章第三章 提高电力系统稳定性的措施提高电力系统稳定性的措施 4、低压减负荷装置、低压减负荷装置 低电压切负荷类似于低频切负荷，它是低电压切负荷类似于低频切负荷，它是应付故障情况下无功功率缺额造成电压急剧应付故障情况下无功功率缺额造成电压急剧降低的最后一道防线。降低的最后一道防线。2020/10/1661第三章第三章 提高电力系统稳定性的措施提高电力系统稳定性的措施低电压切负荷提供了一个防止大面积电压低电压切负荷提供了一个防止大面积电压崩溃的低成本措施，特别是导致电压不稳定崩溃的低成本措施，特别是导致电压不稳定的系统工况及事故发生的概率低，而又导致的系统工况及事故发生的概率低，而又导致后果非常严重时更为重要。低电压切负荷应后果非常严重时更为重要。低电压切负荷应从电压稳定最薄弱地点开始，防止局部电压从电压稳定最薄弱地点开始，防止局部电压稳定问题的扩大和蔓延。稳定问题的扩大和蔓延。2020/10/1662THANKSFOR WATCHING谢谢大家！本文档为精心编制而成，您可以在下载后自由修改和打印，希望下载对您有帮助！演讲人:XXXPPT文档教学课件