.電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制技術(shù)

1、電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制技術(shù)電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制技術(shù) 1.1.前言：前言：“814”814”等大停電事故啟示等大停電事故啟示 2.2.電網(wǎng)的安全性及三道防線電網(wǎng)的安全性及三道防線 3.3.暫穩(wěn)控制研究方向中的幾個問題暫穩(wěn)控制研究方向中的幾個問題 4.4.電壓緊急控制電壓緊急控制 5.5.失步解列控制若干關(guān)鍵技術(shù)問題失步解列控制若干關(guān)鍵技術(shù)問題 6.6.穩(wěn)定控制系統(tǒng)的構(gòu)成及可靠性穩(wěn)定控制系統(tǒng)的構(gòu)成及可靠性 7.7.加強電網(wǎng)三道防線建設(shè)的建議加強電網(wǎng)三道防線建設(shè)的建議 一 前言 “814”大停電的啟示 2003年8月14日北美發(fā)生了震驚世界的大停電，隨后 相繼又發(fā)生了澳大利亞、倫敦、瑞典、丹麥、意大 利大停電

2、，接著在2004年7月12日希臘首都雅典、11 月18日西班牙首都馬德里市中心發(fā)生大停電，2005 年1月8日瑞典南部颶風襲擊引起的大停電、5月25日 上午11時10分莫斯科發(fā)生俄羅斯歷史上規(guī)模最大的 停電事故。大范圍的停電事故，給該地區(qū)工業(yè)生產(chǎn)、 商業(yè)活動及交通運輸?shù)冉?jīng)濟方面造成巨大損失，并 嚴重影響了人們社會生活。大停電事故受到各國政 府首腦和整個社會的高度關(guān)注。 “814”大停電歷時29小時、損失負荷6180萬千瓦,影及 5千萬人口, 損失達300億美元；意大利數(shù)小時的大 面積停電，僅直接經(jīng)濟損失就達數(shù)億歐元；莫斯科 大停電直接經(jīng)濟損失至少10億美元，200萬人停水斷 電，兩萬人被困在地

3、鐵，間接損失無法估計。 為什么會發(fā)生大停電事故？ 如何有效防止發(fā)生大停電？ 近幾年全球各地發(fā)生的重大停電事故 20032003年年 8月14日美國的紐約、底特律和克利夫蘭以及加拿大的多倫多、 渥太華等城市發(fā)生停電事故。大面積的停電使這些城市的地鐵、 機場、電訊等設(shè)施和公共交通基本陷入癱瘓，造成重大經(jīng)濟損 失，僅紐約就損失約10.5億美元。 8月28日英國倫敦和英格蘭東南部部分地區(qū)突發(fā)重大停電事故， 倫敦近三分之二地鐵停運，大約25萬人被困在地鐵中。 9月23日瑞典和丹麥發(fā)生大面積停電事故，大約200萬用戶受到 影響。當?shù)罔F路交通被迫停頓，不少人被困在電梯里。 9月28日意大利發(fā)生大面積停電，意

4、南部等停電長達12個小時 以上，嚴重影響了居民生活，直接經(jīng)濟損失達數(shù)億歐元。 12月20日美國加利福尼亞州的舊金山市發(fā)生大面積停電，造成 包括市中心、唐人街和北部海濱地區(qū)在內(nèi)的約12萬用戶斷電。 20042004年年 7月12日，希臘首都雅典和南部部分地區(qū)發(fā)生大面積停 電事故，造成交通和公共服務(wù)設(shè)施大面積癱瘓。 8月13日，格魯吉亞境內(nèi)一處高壓電線網(wǎng)絡(luò)斷裂，導(dǎo)致 首都第比利斯大面積停電，造成供水中斷，數(shù)千名乘客被 困在地鐵列車內(nèi)。 11月18日，西班牙一變電站發(fā)生火災(zāi)，導(dǎo)致首都馬德 里市中心以及南部地區(qū)大面積停電，25萬市民生活受到影 響，馬德里部分地鐵停駛，公共交通也一度陷于混亂。 2005

5、2005年年 1月8日和9日，瑞典西南部遭遇颶風襲擊，導(dǎo)致當?shù)?0 多萬戶家庭或機構(gòu)停電，直接損失達數(shù)十億瑞典克朗。 5月25日，俄羅斯首都莫斯科南部、西南和東南城區(qū)及 郊區(qū)上午11時發(fā)生大面積停電，給莫斯科市造成至少10億 美元的直接經(jīng)濟損失。 “814”事故的最終調(diào)查報告已經(jīng)公布，事故的直接 原因已比較清楚。但更深層次的原因仍值得分析， 從中接收教訓： （1）電網(wǎng)整體結(jié)構(gòu)不合理：美國電網(wǎng)建設(shè)缺乏總體 規(guī)劃，高低壓電磁環(huán)網(wǎng)運行；區(qū)域電網(wǎng)間信息交換 較少，調(diào)度員無法監(jiān)視跨區(qū)域電力系統(tǒng)系統(tǒng)全貌。 （2）繼電保護定值不協(xié)調(diào)：美國繼電保護距離三段 定值不能區(qū)分線路短時過負荷，定值缺乏統(tǒng)一協(xié)調(diào)； 保護

6、裝置的振蕩閉鎖功能不完善，當線路出現(xiàn)嚴重 過載或系統(tǒng)發(fā)生振蕩時會誤跳閘，引發(fā)連鎖反應(yīng)。 （3）安穩(wěn)控制裝置的配置不完善：如過負荷控制、 失步解列、低頻低壓解列、低壓切負荷等配置不足 或根本就沒有，不能及時有效制止電網(wǎng)事故的擴大。 （4）調(diào)度過分依靠計算機系統(tǒng)，一旦計算機系統(tǒng)異 常，造成信息不全、不可靠，電網(wǎng)調(diào)度就無所作 為，陷于癱瘓狀態(tài)。 （5）電網(wǎng)運行追求高經(jīng)濟效益，送電接近輸送極限， 安全穩(wěn)定裕度很小。一旦線路跳閘引起潮流轉(zhuǎn)移 時，就往往引起線路的嚴重過載，再加上述原因， 就容易發(fā)生一系列連鎖反應(yīng)，事故擴大。 (6) 按北美電力可靠性委員會（NERC）標準，“事 故時互聯(lián)電網(wǎng)不要解列，以獲

7、得相互支援”，致使 電網(wǎng)各參與者在本次事故中未采取任何主動解列 操作措施。對這項標準值得重新反思。 總之，這次大停電是由多種原因、多個因素形 成，值得分析和吸取教訓。 我國電力系統(tǒng)的發(fā)展 及安全穩(wěn)定方面存在的問題 近年來，我國電力系統(tǒng)迅猛發(fā)展，目前正在實施“西電東送、南北 互濟、大區(qū)聯(lián)網(wǎng)”的戰(zhàn)略方針。由于電力部門貫徹電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定 導(dǎo)則、配置了多種安全自動裝置，使我國自1997年至今沒有發(fā)生大 范圍的停電事故。但由于電網(wǎng)的建設(shè)滯后于電源的建設(shè)，輸電能力不足 的問題日益突出，加劇了電網(wǎng)與電源發(fā)展不協(xié)調(diào)的矛盾，對照“814”等 國外大停電事故，應(yīng)該看到我國電網(wǎng)還比較薄弱，也存在國外電網(wǎng)類似 問題

8、，甚至更加嚴峻： （1）我國大區(qū)電網(wǎng)之間采用弱聯(lián)網(wǎng)，某些電網(wǎng)存在結(jié)構(gòu)上的不合理；電 網(wǎng)的樞紐點及負荷中心電壓支撐不足；一些電網(wǎng)的500kV與220kV高低 壓電磁環(huán)網(wǎng)仍在運行；電網(wǎng)負荷越來越重，大城市空調(diào)負荷比重已占高 峰負荷30%40%，高峰備用嚴重不足（尤其無功更不足）。 （2）某些電網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計中過于依賴二次系統(tǒng)，一些工程把穩(wěn)控裝置作 為正常方式送電的基本措施。 （3）近年來高壓微機保護裝置動作可靠性有了顯著提高，但還存在一些 問題，例如，保護級差時間過長、保護的距離三段定值的配合問題（有 的躲不過嚴重過載）、某些進口保護振蕩閉鎖不完善等。 二 電力系統(tǒng)安全性及三道防線 可靠性安全性穩(wěn)定

9、性可靠性安全性穩(wěn)定性 電力系統(tǒng)可靠性：電力系統(tǒng)可靠性：是在所有可能的運行方式、是在所有可能的運行方式、 故障下，供給所有用電點符合質(zhì)量標準和故障下，供給所有用電點符合質(zhì)量標準和 所需數(shù)量的電力的能力。是保證供電的綜所需數(shù)量的電力的能力。是保證供電的綜 合特性（安全性和充裕性）?？煽啃允峭ê咸匦裕ò踩院统湓Ｐ裕??？煽啃允峭?過設(shè)備投入、合理結(jié)構(gòu)及全面質(zhì)量管理保過設(shè)備投入、合理結(jié)構(gòu)及全面質(zhì)量管理保 證的。證的。 電力系統(tǒng)安全性：電力系統(tǒng)安全性：是指電力系統(tǒng)在運行中承受故障是指電力系統(tǒng)在運行中承受故障 擾動的能力。通過兩個特征表征（擾動的能力。通過兩個特征表征（1）電力系統(tǒng)能承）電力系統(tǒng)能承 受住

10、故障擾動引起的暫態(tài)過程并過渡到一個可接受受住故障擾動引起的暫態(tài)過程并過渡到一個可接受 的運行工況，不發(fā)生穩(wěn)定破壞、系統(tǒng)崩潰或連鎖反的運行工況，不發(fā)生穩(wěn)定破壞、系統(tǒng)崩潰或連鎖反 應(yīng)；（應(yīng)；（2）在新的運行工況下，各種運行條件得到滿）在新的運行工況下，各種運行條件得到滿 足，設(shè)備不過負荷、母線電壓、系統(tǒng)頻率在允許范足，設(shè)備不過負荷、母線電壓、系統(tǒng)頻率在允許范 圍內(nèi)。圍內(nèi)。 電力系統(tǒng)充裕性：電力系統(tǒng)充裕性：是指電力系統(tǒng)在靜態(tài)條件下，并是指電力系統(tǒng)在靜態(tài)條件下，并 且系統(tǒng)元件負載不超出定額、電壓與頻率在允許范且系統(tǒng)元件負載不超出定額、電壓與頻率在允許范 圍內(nèi)，考慮元件計劃和非計劃停運情況下，供給用圍內(nèi)

11、，考慮元件計劃和非計劃停運情況下，供給用 戶要求的總的戶要求的總的 電力和電量的能力。電力和電量的能力。 電力系統(tǒng)穩(wěn)定性：電力系統(tǒng)穩(wěn)定性：是電力系統(tǒng)受到事故擾動（例如是電力系統(tǒng)受到事故擾動（例如 功率或阻抗變化）后保持穩(wěn)定運行的能力。包括功功率或阻抗變化）后保持穩(wěn)定運行的能力。包括功 角穩(wěn)定性、電壓穩(wěn)定性、頻率穩(wěn)定性。角穩(wěn)定性、電壓穩(wěn)定性、頻率穩(wěn)定性。 電力系統(tǒng)承受大擾動能力的標準 電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導(dǎo)則規(guī)定我國電力系統(tǒng)承受大擾動能力的 標準分為三級： 第一級標準：保持穩(wěn)定運行和電網(wǎng)的正常供電出現(xiàn)概率較高的 單一故障； 第二級標準：保持穩(wěn)定運行，但允許損失部分負荷出現(xiàn)概率較 低的單一嚴重故障;

12、第三級標準：當系統(tǒng)不能保持穩(wěn)定運行時，必須防止系統(tǒng)崩潰， 并盡量減少負荷損失出現(xiàn)概率很低的多重性嚴重事故。 為滿足三級標準的要求，首先應(yīng)規(guī)劃、建設(shè)一個結(jié)構(gòu)合理 的電網(wǎng)，好的網(wǎng)架是電力系統(tǒng)運行的基礎(chǔ)，同時在我國多年來 已經(jīng)形成了“三道防線”的概念，電網(wǎng)的建設(shè)應(yīng)按三道防線進行 規(guī)劃和配置，電網(wǎng)安全運行應(yīng)按三道防線調(diào)度管理。 什么是三道防線？ 為了分析的方便，我們把電力系統(tǒng)運行狀態(tài)分為：正常狀態(tài)， 警戒狀態(tài)，緊急狀態(tài)，失步狀態(tài)，恢復(fù)狀態(tài)。見下頁圖1。 在正常與警戒狀態(tài)下采取有效的預(yù)防性控制措施可保證電力系 統(tǒng)具有足夠的安全裕度，能夠抵御各種擾動。 針對電網(wǎng)可能遇到的擾動設(shè)置三道防線 ： 第一道防線第

13、一道防線：快速可靠的繼電保護快速切除故障元件，確保電網(wǎng) 發(fā)生常見的單一故障時穩(wěn)定運行和正常供電； 第二道防線第二道防線：采用穩(wěn)定控制裝置及切機、切負荷等穩(wěn)定控制措施， 確保電網(wǎng)在發(fā)生概率較低的嚴重故障時能繼續(xù)保持穩(wěn)定運行； 第三道防線第三道防線：設(shè)置失步解列、頻率及電壓緊急控制裝置，當電網(wǎng) 遇到多重嚴重事故而穩(wěn)定破壞時，依靠這些裝置防止事故擴大、 防止出現(xiàn)大面積停電。 正常狀態(tài) 警戒狀態(tài) 緊急狀態(tài) 恢復(fù)狀態(tài) 失步狀態(tài) 崩潰 合理的電網(wǎng)結(jié)構(gòu) 有效的預(yù)防控制 第一道防線 快速繼電保護 第二道防線 穩(wěn)定控制裝置 第三道防線 失步解列、頻率 與電壓緊急控制 電網(wǎng)黑啟動 電力系統(tǒng)狀態(tài)轉(zhuǎn)換 及三道防線示意

14、圖 正常運行故障發(fā)生故障元件切除穩(wěn)定破壞 預(yù)防性控制 自動或調(diào)度調(diào)整 繼電保護動作 （第一道防線） 穩(wěn)定控制 切機或切負荷 （第二道防線） 失步解列 頻率緊急控制 電壓緊急控制 （第三道防線） 大面積停電 電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制階段示意圖 恢復(fù)控制黑啟動 故障時間 輕 ? ? ? ? ? 第一道防線 快速保護 第二道防線 穩(wěn)定控制 切機、切負荷 第三道防線 失步解列 低頻切負荷 低壓切負荷 過頻切機 重 系統(tǒng)事故過程中三道防線示意圖 穩(wěn) 定 嚴 重 程 度 正常狀態(tài)下的安全穩(wěn)定控制預(yù)防性控制 預(yù)防性控制的目標：正常運行狀態(tài)下，通過調(diào)預(yù)防性控制的目標：正常運行狀態(tài)下，通過調(diào) 度手段讓電力系統(tǒng)保持必要的

15、安全穩(wěn)定裕度以度手段讓電力系統(tǒng)保持必要的安全穩(wěn)定裕度以 抵御可能遭遇的干擾。要實現(xiàn)預(yù)防性控制，首抵御可能遭遇的干擾。要實現(xiàn)預(yù)防性控制，首 先應(yīng)掌握當前電力系統(tǒng)運行狀態(tài)的實時數(shù)據(jù)和先應(yīng)掌握當前電力系統(tǒng)運行狀態(tài)的實時數(shù)據(jù)和 必要的信息，并及時分析電網(wǎng)在發(fā)生各種可能必要的信息，并及時分析電網(wǎng)在發(fā)生各種可能 故障時的穩(wěn)定狀況，如存在問題，則應(yīng)提示調(diào)故障時的穩(wěn)定狀況，如存在問題，則應(yīng)提示調(diào) 度人員立即調(diào)整運行方式，例如重新分配電廠度人員立即調(diào)整運行方式，例如重新分配電廠 有功、無功出力，限制某些用電負荷，改變聯(lián)有功、無功出力，限制某些用電負荷，改變聯(lián) 絡(luò)線的送電潮流等，以改善系統(tǒng)的穩(wěn)定狀況。絡(luò)線的送電潮

16、流等，以改善系統(tǒng)的穩(wěn)定狀況。 目前電網(wǎng)運行方式主要靠調(diào)度運行方式人員預(yù)目前電網(wǎng)運行方式主要靠調(diào)度運行方式人員預(yù) 先安排，一般只能兼顧幾種極端運行方式，且往往先安排，一般只能兼顧幾種極端運行方式，且往往 以犧牲經(jīng)濟性來確保安全性。調(diào)度員按照預(yù)先的安以犧牲經(jīng)濟性來確保安全性。調(diào)度員按照預(yù)先的安 排和運行經(jīng)驗監(jiān)視和調(diào)整電網(wǎng)的運行狀態(tài)，但他并排和運行經(jīng)驗監(jiān)視和調(diào)整電網(wǎng)的運行狀態(tài)，但他并 不清楚當前實際電網(wǎng)的安全裕度，也就無法通過預(yù)不清楚當前實際電網(wǎng)的安全裕度，也就無法通過預(yù) 防性控制來增強電網(wǎng)抗擾動的能力。因此，實現(xiàn)電防性控制來增強電網(wǎng)抗擾動的能力。因此，實現(xiàn)電 力系統(tǒng)在線安全穩(wěn)定分析和決策，得出當前

17、電網(wǎng)的力系統(tǒng)在線安全穩(wěn)定分析和決策，得出當前電網(wǎng)的 穩(wěn)定狀況、存在問題、以及相應(yīng)的處理措施，明確穩(wěn)定狀況、存在問題、以及相應(yīng)的處理措施，明確 地提示給調(diào)度員或?qū)⑿碌目刂撇呗韵掳l(fā)給有關(guān)廠站地提示給調(diào)度員或?qū)⑿碌目刂撇呗韵掳l(fā)給有關(guān)廠站 的穩(wěn)控裝置，即實現(xiàn)預(yù)防性控制，這對電網(wǎng)的調(diào)度的穩(wěn)控裝置，即實現(xiàn)預(yù)防性控制，這對電網(wǎng)的調(diào)度 運行來說是很迫切很有意義的。運行來說是很迫切很有意義的。 緊急狀態(tài)下的安全穩(wěn)定控制 失步狀態(tài)下的安全穩(wěn)定控制失步狀態(tài)下的安全穩(wěn)定控制 為保證電力系統(tǒng)承受第III類大擾動時的安全要 求，應(yīng)配備防止事故擴大避免系統(tǒng)崩潰的緊急控 制，如系統(tǒng)失步解列(或有條件時實現(xiàn)再同步）、 頻率和電

18、壓緊急控制等，同時應(yīng)避免線路和機組 保護在系統(tǒng)振蕩時誤動作，防止線路及機組的連 鎖跳閘，以實現(xiàn)保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定的第三道 防線。失步解列裝置按設(shè)定的振蕩周期次數(shù)動作， 500kV失步解列裝置一般 12個振蕩周期動作；解決電壓穩(wěn)定與頻率穩(wěn)定 的緊急控制裝置的動作延時為0.10.5s（一般整 定延時為0.2s）。 系統(tǒng)停電后的恢復(fù)控制系統(tǒng)停電后的恢復(fù)控制 電力系統(tǒng)由于受到嚴重擾動引起部分停電 或事故擴大引起大范圍停電時，為使系統(tǒng) 恢復(fù)正常運行和供電，各區(qū)域系統(tǒng)應(yīng)配備 必要的全停后的黑啟動 (black start)措 施，并采取必要的恢復(fù)控制（包括自動控 制和人工控制 ）。自動恢復(fù)控制包括電源

19、自動快速啟動和并列，輸電線路自動重新 帶電，系統(tǒng)被解列部分自動恢復(fù)并列運行， 以及用戶恢復(fù)供電等 局部穩(wěn)定控制與區(qū)域穩(wěn)定控制局部穩(wěn)定控制與區(qū)域穩(wěn)定控制 電網(wǎng)正常運行狀態(tài) （預(yù)防性控制） 發(fā)生故障 主保護動作 后備保護（或失靈保護）動作 故障未被切除 繼電保護系統(tǒng) 系統(tǒng)能維持暫態(tài)穩(wěn)定？ 確定控制策略 執(zhí)行切機、 切負荷等措施 失步與過載判斷？ 切機或 切負荷控制 系統(tǒng)解列控制 頻率越限？ 過頻切機控制低頻減負荷控制 低壓越限？ 低壓減負荷控制 電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行 N Y N NN 過載 失步低壓 低頻 過頻 系統(tǒng)繼續(xù)連接系統(tǒng)解列 暫態(tài)穩(wěn)定控制 頻率穩(wěn)定控制 電壓穩(wěn)定控制 失步與過載控制 四 暫穩(wěn)控

20、制 dM 4.2暫態(tài)穩(wěn)定控制措施暫態(tài)穩(wěn)定控制措施 4.3暫態(tài)穩(wěn)定控制策略 電力系統(tǒng)是一個復(fù)雜的非線性的動態(tài)大系統(tǒng)，暫態(tài)穩(wěn)定過程由于遭受的是大 擾動，系統(tǒng)的電氣量變化范圍很大、持續(xù)時間短，分析計算又十分復(fù)雜，這一 特點決定了暫穩(wěn)控制策略一般不可能在事故發(fā)生時實時確定，也不可能憑借一 個簡單判別式進行判斷，因此控制策略的分析計算應(yīng)在事故前進行。實現(xiàn)方法 分為兩種：一是離線方式，由調(diào)度運行方式人員對電網(wǎng)各種運行方式下可能遇 到的故障進行穩(wěn)定計算分析，形成控制策略表；另一是在線方式，由在線決策 系統(tǒng)的服務(wù)器根據(jù)當時電網(wǎng)的實時運行狀態(tài)，對可能發(fā)生的預(yù)想故障集進行穩(wěn) 定分析計算，形成當前電網(wǎng)的穩(wěn)定控制策略

21、表。 穩(wěn)控裝置根據(jù)事故前電網(wǎng)運行方式及有關(guān)送電斷面的功率、發(fā)生的故障的 元件及故障類型，查找預(yù)先存放在裝置內(nèi)的控制策略表，按圖索驥采取相應(yīng)的 措施。 4.4暫態(tài)穩(wěn)定控制過程 暫態(tài)穩(wěn)定裝置控制過程如下頁圖所示 數(shù)據(jù)采集、狀態(tài)監(jiān)視 突變量啟動？ 查啟動前- O . 2 S 狀態(tài) 確定運行方式 查啟動前- O . 2 S 數(shù)據(jù) 確定斷面功率等 判定故障類型及設(shè)備 確定控制策略 F S i X Y X j Y k 正常運行 N Y 控 制 策 略 表 故障 設(shè)備 過載 當?shù)鼗蜻h方執(zhí)行控制 控制措施執(zhí)行否？ 有新的故障嗎？ 本次控制結(jié)束 改用替代措施 查表追加新控制量 N Y N Y 穩(wěn)控裝置暫穩(wěn)控制過

22、程示意圖 4.4 暫穩(wěn)控制研究方向中的幾個問題 暫態(tài)穩(wěn)定是系統(tǒng)在受到大擾動時的發(fā)電機功角搖擺的動態(tài)過程， 其特點是過程時間很短，一般在1秒左右。要求穩(wěn)定控制措施 在0.150.2秒執(zhí)行完，扣除斷路器跳閘、通道傳送、出口繼 電器、故障判斷等時間，留給穩(wěn)控裝置判斷決策時間也就10 50ms。在這樣短暫的時間內(nèi)進行大量復(fù)雜的穩(wěn)定計算、判斷、 措施優(yōu)化和決策顯然是不可能完成的。尋求暫穩(wěn)的實時、超實 時決策控制也就不現(xiàn)實，策略表法仍是現(xiàn)在和今后控制的基本 方法。 控制策略表的形成分為離線和在線兩種，目前國內(nèi)都采用離線 制訂策略表，缺點是計算、維護工作量大，對電網(wǎng)發(fā)展變化的 適應(yīng)性較差；在線決策是發(fā)展方向

23、，但需要當前電網(wǎng)的運行狀 態(tài)和數(shù)據(jù)信息，需要能快速而準確進行分析計算的專用軟件及 高速運算的服務(wù)器，目前國內(nèi)在線決策方面已處于工程試驗階 段，實際應(yīng)用為期不遠。 控 制 策 略 表 故 障 檢 測 查 表 確 定 控 制 策 略 措 施 執(zhí) 行 ： 本 地 及 遠 方 穩(wěn) 定 控 制 主 站 或 子 站 裝 置 在 線 決 策 系 統(tǒng) 對 當 前 電 網(wǎng) 方 式 、 故 障 集 進 行 分 析 計 算 ， 形 成 控 制 策 略 表 EMS(SCADA) 穩(wěn) 控 或 其 它 系 統(tǒng) 數(shù) 據(jù) 源 電 力 系 統(tǒng) 穩(wěn) 控 執(zhí) 行 站 切 機 或 切 負 荷 控 制 控 制 策 略 表 確 定 運

24、行 方 式 故 障 檢 測 判 斷 查 表 確 定 控 制 策 略 措 施 執(zhí) 行 ： 本 地 及 遠 方 穩(wěn) 定 控 制 主 站 或 子 站 裝 置 離 線 決 策 方 式 對 電 網(wǎng) 各 種 預(yù) 想 運 行 方 式 預(yù) 定 故 障 集 進 行 分 析 計 算 制 定 離 線 控 制 策 略 表 （ 運 行 方 式 人 員 完 成 ） 電 力 系 統(tǒng) 穩(wěn) 控 執(zhí) 行 站 切 機 或 切 負 荷 控 制 人 為 整 定 從 E M S 及 穩(wěn) 控 系 統(tǒng) 獲 得 當 前 電 網(wǎng) 運 行 信 息 狀 態(tài) 估 計 潮 流 計 算 詳 細 模 型 暫 穩(wěn) 計 算 是 否 穩(wěn) 定 將 計 算 分 析

25、結(jié) 果 存 入 當 前 策 略 表 選 擇 最 佳 控 制 組 合 是 否 4.5 電力系統(tǒng)在線安全分析 電力系統(tǒng)在線動態(tài)電力系統(tǒng)在線動態(tài)安全評估主要是對當前運行的電網(wǎng)在發(fā)生安全評估主要是對當前運行的電網(wǎng)在發(fā)生 各種預(yù)想事故時系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性、事故后的過載能力、頻率與各種預(yù)想事故時系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性、事故后的過載能力、頻率與 電壓的穩(wěn)定性等方面進行分析，并希望能給出電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運電壓的穩(wěn)定性等方面進行分析，并希望能給出電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運 行極限或安全穩(wěn)定裕度，而且在發(fā)現(xiàn)裕度不足時能夠給出提高穩(wěn)行極限或安全穩(wěn)定裕度，而且在發(fā)現(xiàn)裕度不足時能夠給出提高穩(wěn) 定裕度的調(diào)整、控制措施，因此在線安全評估是調(diào)度

26、員了解當前定裕度的調(diào)整、控制措施，因此在線安全評估是調(diào)度員了解當前 電網(wǎng)安全運行狀態(tài)和進行預(yù)防性控制的重要依據(jù)。電網(wǎng)安全運行狀態(tài)和進行預(yù)防性控制的重要依據(jù)。 穩(wěn)定控制決策的主要內(nèi)容是對當前電網(wǎng)運行狀態(tài)下穩(wěn)定控制穩(wěn)定控制決策的主要內(nèi)容是對當前電網(wǎng)運行狀態(tài)下穩(wěn)定控制 系統(tǒng)的控制策略表內(nèi)容進行計算分析，形成新的控制策略，并不系統(tǒng)的控制策略表內(nèi)容進行計算分析，形成新的控制策略，并不 斷刷新穩(wěn)控裝置的策略表內(nèi)容。斷刷新穩(wěn)控裝置的策略表內(nèi)容。 動態(tài)安全評估主要為調(diào)度員提供信息和指導(dǎo)運行調(diào)整的方向，動態(tài)安全評估主要為調(diào)度員提供信息和指導(dǎo)運行調(diào)整的方向， 穩(wěn)定控制決策主要為安穩(wěn)控制系統(tǒng)提供適應(yīng)電網(wǎng)當前運行狀態(tài)

27、的穩(wěn)定控制決策主要為安穩(wěn)控制系統(tǒng)提供適應(yīng)電網(wǎng)當前運行狀態(tài)的 控制策略?？刂撇呗浴?電力系統(tǒng)分析計算的條件 對電力系統(tǒng)進行仿真計算是掌握電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行狀對電力系統(tǒng)進行仿真計算是掌握電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行狀 況的基本手段，因此希望仿真計算結(jié)果盡可能接近實際，況的基本手段，因此希望仿真計算結(jié)果盡可能接近實際， 計算的速度盡可能快，為此必須解決四個方面問題：（計算的速度盡可能快，為此必須解決四個方面問題：（1 1） 計算所需電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)應(yīng)符合電網(wǎng)實際運行情況；（計算所需電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)應(yīng)符合電網(wǎng)實際運行情況；（2 2） 計算采用的各種數(shù)學模型應(yīng)準確模擬電網(wǎng)各種元件的動計算采用的各種數(shù)學模型應(yīng)準確模擬電網(wǎng)各種元

28、件的動 態(tài)特性；（態(tài)特性；（3 3）潮流計算、穩(wěn)定計算的軟件應(yīng)正確、可靠；）潮流計算、穩(wěn)定計算的軟件應(yīng)正確、可靠； （4 4）高性能的計算機平臺。根據(jù)計算所需數(shù)據(jù)的來源是）高性能的計算機平臺。根據(jù)計算所需數(shù)據(jù)的來源是 人為輸入的還是從實際系統(tǒng)在線獲取的，可分為離線仿人為輸入的還是從實際系統(tǒng)在線獲取的，可分為離線仿 真計算與在線仿真計算兩種。但無論哪種方式，數(shù)據(jù)的真計算與在線仿真計算兩種。但無論哪種方式，數(shù)據(jù)的 正確與否將直接影響計算結(jié)果的可用性。正確與否將直接影響計算結(jié)果的可用性。 電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)源狀況及發(fā)展方向 目前電網(wǎng)調(diào)度中心現(xiàn)有的數(shù)據(jù)源主要有四個：能量管理系統(tǒng)目前電網(wǎng)調(diào)度中心現(xiàn)有的數(shù)據(jù)源主

29、要有四個：能量管理系統(tǒng)EMSEMS數(shù)據(jù)，其中分為數(shù)據(jù)，其中分為 SCADASCADA原始數(shù)據(jù)和經(jīng)過狀態(tài)估計軟件處理后的數(shù)據(jù)；穩(wěn)控裝置上送給穩(wěn)控管理系統(tǒng)原始數(shù)據(jù)和經(jīng)過狀態(tài)估計軟件處理后的數(shù)據(jù)；穩(wěn)控裝置上送給穩(wěn)控管理系統(tǒng) （SCMSSCMS）的有關(guān)數(shù)據(jù)；同步相量測量裝置）的有關(guān)數(shù)據(jù)；同步相量測量裝置PMUPMU上送調(diào)度中心主站的帶有時標的測量數(shù)上送調(diào)度中心主站的帶有時標的測量數(shù) 據(jù)；繼電保護信息管理系統(tǒng)的故障錄波數(shù)據(jù)。其中繼電保護信息管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)主要據(jù)；繼電保護信息管理系統(tǒng)的故障錄波數(shù)據(jù)。其中繼電保護信息管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)主要 供給繼電保護人員分析電網(wǎng)事故及保護裝置動作行為。目前供給繼電保護人員分析

30、電網(wǎng)事故及保護裝置動作行為。目前PMUPMU主要用于功角監(jiān)視和主要用于功角監(jiān)視和 事故記錄，其實際應(yīng)用還局限在利用事故過程中記錄的數(shù)據(jù)進行電力系統(tǒng)動態(tài)特性的事故記錄，其實際應(yīng)用還局限在利用事故過程中記錄的數(shù)據(jù)進行電力系統(tǒng)動態(tài)特性的 分析，校驗仿真軟件的數(shù)學模型。調(diào)度中心的穩(wěn)控管理系統(tǒng)主要用于監(jiān)視系統(tǒng)內(nèi)的穩(wěn)分析，校驗仿真軟件的數(shù)學模型。調(diào)度中心的穩(wěn)控管理系統(tǒng)主要用于監(jiān)視系統(tǒng)內(nèi)的穩(wěn) 控裝置運行狀態(tài)、分析其動作行為，采集數(shù)據(jù)也可作為在線穩(wěn)定分析的輔助數(shù)據(jù)源。控裝置運行狀態(tài)、分析其動作行為，采集數(shù)據(jù)也可作為在線穩(wěn)定分析的輔助數(shù)據(jù)源。 EMSEMS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)的優(yōu)點主要是：（系統(tǒng)的數(shù)據(jù)的優(yōu)點主要是：（1

31、1）覆蓋了所在）覆蓋了所在500kV500kV、220kV220kV電網(wǎng)的全部，并可與電網(wǎng)的全部，并可與 聯(lián)網(wǎng)的其他系統(tǒng)交換所需要的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)信息比較全面；（聯(lián)網(wǎng)的其他系統(tǒng)交換所需要的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)信息比較全面；（2 2）SCADASCADA系統(tǒng)是調(diào)度人員系統(tǒng)是調(diào)度人員 用來進行電網(wǎng)日常調(diào)度運行的基本依據(jù)，并有規(guī)范的隊伍進行維護和完善，確保其運用來進行電網(wǎng)日常調(diào)度運行的基本依據(jù)，并有規(guī)范的隊伍進行維護和完善，確保其運 行的可靠；（行的可靠；（3 3）采用最新技術(shù)，性能不斷完善和提高。）采用最新技術(shù)，性能不斷完善和提高。 SCADASCADA系統(tǒng)目前存在的主要問題是：各廠站上送的遙測及遙信數(shù)據(jù)不帶時

32、標，同系統(tǒng)目前存在的主要問題是：各廠站上送的遙測及遙信數(shù)據(jù)不帶時標，同 時性較差，而且數(shù)據(jù)的可靠性不夠高。盡管如此，時性較差，而且數(shù)據(jù)的可靠性不夠高。盡管如此，EMSEMS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)源仍是目前在線穩(wěn)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)源仍是目前在線穩(wěn) 定分析可以依賴的最可行的數(shù)據(jù)源。建議以定分析可以依賴的最可行的數(shù)據(jù)源。建議以EMSEMS數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)為基礎(chǔ)構(gòu)建新的電力系數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)為基礎(chǔ)構(gòu)建新的電力系 統(tǒng)統(tǒng)一數(shù)據(jù)平臺。統(tǒng)統(tǒng)一數(shù)據(jù)平臺。 電力系統(tǒng)統(tǒng)一數(shù)據(jù)平臺的構(gòu)想(1) （1 1）實現(xiàn)目標：實現(xiàn)目標：綜合考慮電力系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集和處理所需硬件設(shè)備、綜合考慮電力系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集和處理所需硬件設(shè)備、 軟件、規(guī)約，使其滿足調(diào)度運行

33、、在線穩(wěn)定分析、電網(wǎng)管理、系軟件、規(guī)約，使其滿足調(diào)度運行、在線穩(wěn)定分析、電網(wǎng)管理、系 統(tǒng)事故分析等多方面的需求，可靠性高、數(shù)據(jù)實時性和同時性好。統(tǒng)事故分析等多方面的需求，可靠性高、數(shù)據(jù)實時性和同時性好。 （2 2）制定標準：制定標準：按新的統(tǒng)一數(shù)據(jù)平臺要求，修改原有遠動（按新的統(tǒng)一數(shù)據(jù)平臺要求，修改原有遠動（RTURTU、變、變 電站測控）標準，或提出新的技術(shù)標準，分別對廠站端測量裝置電站測控）標準，或提出新的技術(shù)標準，分別對廠站端測量裝置 的時鐘同步與時標、采樣速度、測量精度、遙測與遙信上送方式的時鐘同步與時標、采樣速度、測量精度、遙測與遙信上送方式 等作出明確規(guī)定，對調(diào)度端的數(shù)據(jù)收集前置處

34、理機的通信方式、等作出明確規(guī)定，對調(diào)度端的數(shù)據(jù)收集前置處理機的通信方式、 數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)庫格式等做出規(guī)定，對數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ǖ篮屯ㄐ乓?guī)數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)庫格式等做出規(guī)定，對數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ǖ篮屯ㄐ乓?guī) 約提出明確要求。例如，變電站測控裝置內(nèi)設(shè)時標，并以約提出明確要求。例如，變電站測控裝置內(nèi)設(shè)時標，并以GPSGPS系統(tǒng)系統(tǒng) 校準；采用交流采樣，一般采樣速率校準；采用交流采樣，一般采樣速率1.2k/s1.2k/s，正常上送每個整秒，正常上送每個整秒 的第一個采樣點計算出的數(shù)據(jù)；保證廠站數(shù)據(jù)的同時性在的第一個采樣點計算出的數(shù)據(jù)；保證廠站數(shù)據(jù)的同時性在1 1秒之內(nèi)。秒之內(nèi)。 （3 3）廠站數(shù)據(jù)終端設(shè)備：廠站數(shù)據(jù)終端

35、設(shè)備：在新上工程中應(yīng)采用新標準的數(shù)據(jù)終端設(shè)在新上工程中應(yīng)采用新標準的數(shù)據(jù)終端設(shè) 備；對于原有變電站的測控裝置，能按新標準改進的，有計劃的備；對于原有變電站的測控裝置，能按新標準改進的，有計劃的 逐步改造，對于不能改造的變電站測控裝置及原有逐步改造，對于不能改造的變電站測控裝置及原有RTURTU設(shè)備有計劃設(shè)備有計劃 地逐步更新。為保證數(shù)據(jù)源的可靠性，建議數(shù)據(jù)終端設(shè)備雙重化。地逐步更新。為保證數(shù)據(jù)源的可靠性，建議數(shù)據(jù)終端設(shè)備雙重化。 電力系統(tǒng)統(tǒng)一數(shù)據(jù)平臺的構(gòu)想（2） （4 4）調(diào)度端前置處理機：調(diào)度端前置處理機：按新標準要求配置硬件與軟件，對收集的按新標準要求配置硬件與軟件，對收集的 全網(wǎng)數(shù)據(jù)進行

36、處理，并按不同用途用戶的需求進行分類（例如，全網(wǎng)數(shù)據(jù)進行處理，并按不同用途用戶的需求進行分類（例如，EMSEMS、 在線安全評估與決策系統(tǒng)、在線安全評估與決策系統(tǒng)、DTSDTS、保護管理系統(tǒng)）和分發(fā)。、保護管理系統(tǒng)）和分發(fā)。 （5 5）數(shù)據(jù)傳輸通道：數(shù)據(jù)傳輸通道：建議選用建議選用2M2M數(shù)字接口，并盡量采用雙路由的雙數(shù)字接口，并盡量采用雙路由的雙 通道。通道。 （6 6）關(guān)于狀態(tài)估計：關(guān)于狀態(tài)估計：由于各專業(yè)對電網(wǎng)數(shù)據(jù)的側(cè)重點及可靠性需求由于各專業(yè)對電網(wǎng)數(shù)據(jù)的側(cè)重點及可靠性需求 不盡相同，建議狀態(tài)估計軟件應(yīng)安裝在各用戶自己專用的平臺上。在不盡相同，建議狀態(tài)估計軟件應(yīng)安裝在各用戶自己專用的平臺上

37、。在 線安全評估及決策系統(tǒng)應(yīng)從前置機直接接收電網(wǎng)的數(shù)據(jù)，由自己專用線安全評估及決策系統(tǒng)應(yīng)從前置機直接接收電網(wǎng)的數(shù)據(jù)，由自己專用 的狀態(tài)估計軟件完成狀態(tài)估計。的狀態(tài)估計軟件完成狀態(tài)估計。 統(tǒng)一數(shù)據(jù)平臺的概念對于做好電力系統(tǒng)二次規(guī)劃將有重要的指導(dǎo)統(tǒng)一數(shù)據(jù)平臺的概念對于做好電力系統(tǒng)二次規(guī)劃將有重要的指導(dǎo) 意義。計算機、網(wǎng)絡(luò)、通信技術(shù)已高度發(fā)展的今天，應(yīng)該擯棄歷史發(fā)意義。計算機、網(wǎng)絡(luò)、通信技術(shù)已高度發(fā)展的今天，應(yīng)該擯棄歷史發(fā) 展過程中出現(xiàn)的從各個專業(yè)需要出發(fā)建立各自數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的做法，展過程中出現(xiàn)的從各個專業(yè)需要出發(fā)建立各自數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的做法， 應(yīng)立足全局，統(tǒng)籌考慮，建立能滿足各個專業(yè)需求的統(tǒng)一數(shù)據(jù)平

38、臺。應(yīng)立足全局，統(tǒng)籌考慮，建立能滿足各個專業(yè)需求的統(tǒng)一數(shù)據(jù)平臺。 4 .6 動態(tài)穩(wěn)定及控制措施 動態(tài)穩(wěn)定是指電力系統(tǒng)受到小的或大的擾動后，動態(tài)穩(wěn)定是指電力系統(tǒng)受到小的或大的擾動后， 在自動調(diào)節(jié)和控制裝置作用下，保持較長過程在自動調(diào)節(jié)和控制裝置作用下，保持較長過程 的運行穩(wěn)定性的能力，通常指電力系統(tǒng)受擾動的運行穩(wěn)定性的能力，通常指電力系統(tǒng)受擾動 后不發(fā)生發(fā)散振蕩或持續(xù)振蕩。動態(tài)穩(wěn)定事故后不發(fā)生發(fā)散振蕩或持續(xù)振蕩。動態(tài)穩(wěn)定事故 國內(nèi)幾乎每年都有發(fā)生，值得重視。國內(nèi)幾乎每年都有發(fā)生，值得重視。 由于使用快速勵磁系統(tǒng)，系統(tǒng)阻尼惡化或變負由于使用快速勵磁系統(tǒng)，系統(tǒng)阻尼惡化或變負 引起低頻振蕩，是典型的動

39、態(tài)穩(wěn)定問題。裝設(shè)引起低頻振蕩，是典型的動態(tài)穩(wěn)定問題。裝設(shè) 電力系統(tǒng)穩(wěn)定器電力系統(tǒng)穩(wěn)定器PSS能有效避免低頻振蕩事故；能有效避免低頻振蕩事故； 在發(fā)生事故時，采用直流調(diào)制、送端電廠減出在發(fā)生事故時，采用直流調(diào)制、送端電廠減出 力或切機可以有效平息振蕩。力或切機可以有效平息振蕩。 4.6.1 低頻振蕩原因 低頻振蕩與網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、參數(shù)、運行工況及發(fā)電機勵磁低頻振蕩與網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、參數(shù)、運行工況及發(fā)電機勵磁 系統(tǒng)參數(shù)密切相關(guān)，引起低頻振蕩的主要原因有：系統(tǒng)參數(shù)密切相關(guān)，引起低頻振蕩的主要原因有： （1）大區(qū)間弱聯(lián)系、電氣距離遠，當送電潮流稍大時容易激）大區(qū)間弱聯(lián)系、電氣距離遠，當送電潮流稍大時容易激 發(fā)低頻

40、振蕩，且振蕩頻率較低，例如振蕩周期發(fā)低頻振蕩，且振蕩頻率較低，例如振蕩周期210秒；秒； （2）大機組采用高放大倍數(shù)的快速勵磁裝置，使系統(tǒng)阻尼變）大機組采用高放大倍數(shù)的快速勵磁裝置，使系統(tǒng)阻尼變 弱或出現(xiàn)負阻尼，在受到擾動時將發(fā)生低頻振蕩：弱或出現(xiàn)負阻尼，在受到擾動時將發(fā)生低頻振蕩： （3）遠距離、重負荷的輸電線路會發(fā)生功率擺動，如果在強）遠距離、重負荷的輸電線路會發(fā)生功率擺動，如果在強 相關(guān)的機組上又采用快速勵磁，則容易出現(xiàn)低頻振蕩；相關(guān)的機組上又采用快速勵磁，則容易出現(xiàn)低頻振蕩； （4）遠距離、重負荷的輸電線路的中部或受端的電壓支撐不）遠距離、重負荷的輸電線路的中部或受端的電壓支撐不 足，

41、容易出現(xiàn)低頻振蕩。足，容易出現(xiàn)低頻振蕩。 電力系統(tǒng)如果存在上述低頻振蕩的條件，又遇到激發(fā)低頻電力系統(tǒng)如果存在上述低頻振蕩的條件，又遇到激發(fā)低頻 振蕩的擾動（大擾動或小擾動），在聯(lián)絡(luò)線將出現(xiàn)增幅的振蕩的擾動（大擾動或小擾動），在聯(lián)絡(luò)線將出現(xiàn)增幅的 不衰減的功率搖擺，機組轉(zhuǎn)子間的角度振蕩。不衰減的功率搖擺，機組轉(zhuǎn)子間的角度振蕩。 4.6.2 低頻振蕩的檢測判斷 低頻振蕩的主要特征表現(xiàn)在兩個方面：低頻振蕩的主要特征表現(xiàn)在兩個方面： （1）系統(tǒng)某些發(fā)電機轉(zhuǎn)子間功角出現(xiàn)增幅不衰減的搖擺；）系統(tǒng)某些發(fā)電機轉(zhuǎn)子間功角出現(xiàn)增幅不衰減的搖擺； （2）區(qū)間聯(lián)絡(luò)線有功功率出現(xiàn)增幅的不衰減的振蕩。因）區(qū)間聯(lián)絡(luò)線有功功

42、率出現(xiàn)增幅的不衰減的振蕩。因 此低頻振蕩的檢測也應(yīng)從這兩個方面著手。此低頻振蕩的檢測也應(yīng)從這兩個方面著手。 采用同步相量測量技術(shù)，檢測某些具有代表性的電廠機采用同步相量測量技術(shù)，檢測某些具有代表性的電廠機 組之間的功角變化，可用于監(jiān)視、記錄，但不適合控制。組之間的功角變化，可用于監(jiān)視、記錄，但不適合控制。 檢測聯(lián)絡(luò)線功率的變化檢測聯(lián)絡(luò)線功率的變化 特征：開始階段有功出現(xiàn)增幅不衰減振蕩，振蕩周期特征：開始階段有功出現(xiàn)增幅不衰減振蕩，振蕩周期 010s。后續(xù)階段為等幅振蕩。后續(xù)階段為等幅振蕩。 判據(jù)：聯(lián)絡(luò)線功率的變化可使用下頁列出的判據(jù)。判據(jù)：聯(lián)絡(luò)線功率的變化可使用下頁列出的判據(jù)。 低頻振蕩的檢測

43、判斷（2） 判據(jù)判據(jù)1 1（增幅振蕩）：（增幅振蕩）： P PS （功率突變量啟動（功率突變量啟動P=Pt- Pt 5s） ） P0 PS0 （線路功率大于設(shè)定值）（線路功率大于設(shè)定值） PZF PS1 （振幅應(yīng)大于設(shè)定值）（振幅應(yīng)大于設(shè)定值） PZFn PZFn1（表示為增幅振蕩）（表示為增幅振蕩） Ts1Tn Ts2 （Ts1 一般大于一般大于0.3s，Ts2一般小于一般小于5s） n NS1 （振蕩周期次數(shù)（振蕩周期次數(shù)n滿足整定次數(shù)，一般可設(shè)為滿足整定次數(shù)，一般可設(shè)為35次）次） 判據(jù)判據(jù)2 2（非增幅振蕩）：（非增幅振蕩）： P PS （P=Pt- Pt5s） P0 PS0 （線路功

44、率大于設(shè)定值）（線路功率大于設(shè)定值） PZF PS1 （振幅應(yīng)大于設(shè)定值）（振幅應(yīng)大于設(shè)定值） Ts1Tn Ts2 （Ts1 一般大于一般大于0.3s，Ts2一般小于一般小于5s） n NS1 （振蕩周期次數(shù)（振蕩周期次數(shù)n滿足整定次數(shù)，一般可設(shè)為滿足整定次數(shù)，一般可設(shè)為35次）次） 4.6.3 4.6.3 消除低頻振蕩措施消除低頻振蕩措施 一次系統(tǒng)措施一次系統(tǒng)措施 （1）增強網(wǎng)架；（）增強網(wǎng)架；（2）采用串聯(lián)補償電容；（）采用串聯(lián)補償電容；（3）采用直）采用直 流輸電或背靠背方案；（流輸電或背靠背方案；（4）在遠距離輸電線中部裝）在遠距離輸電線中部裝 設(shè)同步調(diào)相機，加強電壓支撐的作用。設(shè)同步

45、調(diào)相機，加強電壓支撐的作用。 二次系統(tǒng)措施二次系統(tǒng)措施 （1）裝設(shè)）裝設(shè)PSS；（；（2）采用直流功率調(diào)制提供低頻振蕩）采用直流功率調(diào)制提供低頻振蕩 的附加阻尼；的附加阻尼； （3）利用附加控制提供低頻振蕩的附加阻尼；）利用附加控制提供低頻振蕩的附加阻尼； （4）通過穩(wěn)定控制系統(tǒng)檢測低頻振蕩，采取直流線功率）通過穩(wěn)定控制系統(tǒng)檢測低頻振蕩，采取直流線功率 提升、送端電廠減出力，解列弱聯(lián)系的聯(lián)網(wǎng)線措施有提升、送端電廠減出力，解列弱聯(lián)系的聯(lián)網(wǎng)線措施有 效消除低頻振蕩。效消除低頻振蕩。 一般電網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線都安裝有穩(wěn)定控制裝置，一般電網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線都安裝有穩(wěn)定控制裝置，在穩(wěn)控裝置在穩(wěn)控裝置 內(nèi)增加低頻檢測判據(jù)和控

46、制策略內(nèi)增加低頻檢測判據(jù)和控制策略，就可實現(xiàn)低頻振蕩，就可實現(xiàn)低頻振蕩 的檢測和控制。的檢測和控制。 五 頻率緊急控制 5.1 5.1 自動低頻減負荷自動低頻減負荷 低頻減載裝置配置方案方面的若干問題：低頻減載裝置配置方案方面的若干問題： （1 1）設(shè)有快速動作的基本輪：對于大型電力系統(tǒng)動作的頻率級差為）設(shè)有快速動作的基本輪：對于大型電力系統(tǒng)動作的頻率級差為0.2Hz0.2Hz，每，每 輪動作延時為輪動作延時為0.20.2秒；一般配置秒；一般配置9 91111級。級。 （2 2）設(shè)有長延時動作的特殊輪：其整定值應(yīng)考慮使系統(tǒng)不能長期懸浮在）設(shè)有長延時動作的特殊輪：其整定值應(yīng)考慮使系統(tǒng)不能長期懸浮

47、在49Hz49Hz 以下，一般動作頻率值與基本輪的第一輪一致，按動作延時可分為以下，一般動作頻率值與基本輪的第一輪一致，按動作延時可分為2 2 3 3級。級。 （3 3）為了提高動作的可靠性，應(yīng)設(shè)有頻率啟動級（相當于保護的靈敏段，定）為了提高動作的可靠性，應(yīng)設(shè)有頻率啟動級（相當于保護的靈敏段，定 值一般為值一般為49.5Hz49.5Hz、0.20.2秒）和頻率變化率秒）和頻率變化率df/dtdf/dt閉鎖（一般整定閉鎖（一般整定5Hz/s5Hz/s）。）。 （4 4）為了在大功率缺額時能快速動作，應(yīng)設(shè)有按頻率變化率）為了在大功率缺額時能快速動作，應(yīng)設(shè)有按頻率變化率df/dtdf/dt加快動作的

48、加快動作的 功能，例如在第一輪動作時可加速第二或第二、三輪動作。功能，例如在第一輪動作時可加速第二或第二、三輪動作。 （5 5）為了防止過切，在每輪動作的延時過程中應(yīng)檢查）為了防止過切，在每輪動作的延時過程中應(yīng)檢查df/dtdf/dt是否變?yōu)檎?，發(fā)是否變?yōu)檎?，發(fā) 現(xiàn)已變?yōu)檎禃r立即停止動作。現(xiàn)已變?yōu)檎禃r立即停止動作。 （6 6）第一輪的頻率定值應(yīng)考慮利用系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)備用，一般不大于）第一輪的頻率定值應(yīng)考慮利用系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)備用，一般不大于49.2Hz49.2Hz。 （7 7）對于可能從主網(wǎng)解列出來的地區(qū)電網(wǎng)，除了服從主網(wǎng)安排外，還應(yīng)考慮）對于可能從主網(wǎng)解列出來的地區(qū)電網(wǎng)，除了服從主網(wǎng)安排外，還

49、應(yīng)考慮 孤立運行時確保地區(qū)電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的減載措施。孤立運行時確保地區(qū)電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的減載措施。 （8 8）國內(nèi)某些電網(wǎng)開始采用分輪按整定功率值自動選擇被切負荷線路的方案，）國內(nèi)某些電網(wǎng)開始采用分輪按整定功率值自動選擇被切負荷線路的方案， 技術(shù)上更加完善。技術(shù)上更加完善。 5.2 5.2 過頻自動切機過頻自動切機 六六 電壓穩(wěn)定及低電壓緊急控制電壓穩(wěn)定及低電壓緊急控制 電壓穩(wěn)定性電壓穩(wěn)定性是指系統(tǒng)維持電壓的是指系統(tǒng)維持電壓的能力能力,電力系統(tǒng)在電力系統(tǒng)在 額定運行條件下和遭受擾動之后系統(tǒng)中所有母線額定運行條件下和遭受擾動之后系統(tǒng)中所有母線 都持續(xù)地保持可接受的電壓的能力，并且功率和都持續(xù)地

50、保持可接受的電壓的能力，并且功率和 電壓都是能控的電壓都是能控的。當發(fā)生擾動、增加負荷或改變當發(fā)生擾動、增加負荷或改變 系統(tǒng)運行方式造成漸進的、不可控制的電壓降低系統(tǒng)運行方式造成漸進的、不可控制的電壓降低 時（至少有一個母線的電壓幅值隨注入母線的無時（至少有一個母線的電壓幅值隨注入母線的無 功功率的增加而減少），則系統(tǒng)進入電壓不穩(wěn)定功功率的增加而減少），則系統(tǒng)進入電壓不穩(wěn)定 狀態(tài)。電壓不穩(wěn)定的主要因素是系統(tǒng)不能滿足無狀態(tài)。電壓不穩(wěn)定的主要因素是系統(tǒng)不能滿足無 功功率的需求。功功率的需求。 電壓不穩(wěn)定本質(zhì)上是一種局部現(xiàn)象，但其后果卻電壓不穩(wěn)定本質(zhì)上是一種局部現(xiàn)象，但其后果卻 給系統(tǒng)帶來廣泛的影響

51、。給系統(tǒng)帶來廣泛的影響。電壓崩潰電壓崩潰是伴隨電壓不是伴隨電壓不 穩(wěn)定導(dǎo)致系統(tǒng)大面積、大幅度的電壓下降的穩(wěn)定導(dǎo)致系統(tǒng)大面積、大幅度的電壓下降的過程過程， 致使大范圍內(nèi)停電。美加致使大范圍內(nèi)停電。美加“814”大停電過程中，大停電過程中， 最后階段就是發(fā)生電壓崩潰。最后階段就是發(fā)生電壓崩潰。 功角不穩(wěn)定和電壓不穩(wěn)定經(jīng)常同時發(fā)生，一種功角不穩(wěn)定和電壓不穩(wěn)定經(jīng)常同時發(fā)生，一種 形式的不穩(wěn)定可導(dǎo)致另一種形式的不穩(wěn)定，其形式的不穩(wěn)定可導(dǎo)致另一種形式的不穩(wěn)定，其 區(qū)別可能并不明顯。然而區(qū)別功角穩(wěn)定與電壓區(qū)別可能并不明顯。然而區(qū)別功角穩(wěn)定與電壓 穩(wěn)定對弄清楚問題的根本原因，對改進電網(wǎng)設(shè)穩(wěn)定對弄清楚問題的根本原因，對改進電網(wǎng)設(shè) 計、合理安排運行方式、以及針對性的控制將計、合理安排運行方式、以及針對性的控制將 有著重要的意義，因此應(yīng)從因果關(guān)系進行分析，有著重要的意義，因此應(yīng)從因果關(guān)系進行分析， 盡量分清功角穩(wěn)定與電壓穩(wěn)定。盡量分清功角穩(wěn)定與電壓穩(wěn)定。 提高電壓穩(wěn)定性的控制措施主要有發(fā)電機無功提高電壓穩(wěn)定性的控制措施主要有發(fā)電機無功 控制（勵磁控制）、低電壓切負荷、靜止補償控制（勵磁控制）、低電壓切負荷、靜止補償 設(shè)備等，低電壓切負荷措施是電壓緊急控制最設(shè)備等，低電壓切負荷措施是電壓緊急控制最 基本而有