電力系統(tǒng)技術(shù)導(dǎo)則(試行)SD132-84編制說(shuō)明

1、SD131-84電力系統(tǒng)技術(shù)導(dǎo)則編制說(shuō)明(試行)第一章“總則”電力系統(tǒng)規(guī)劃、設(shè)計(jì)和運(yùn)行的根本任務(wù)是在國(guó)家發(fā)展規(guī)劃的總體規(guī)劃下，合理開(kāi)發(fā)和利用電力資源，以最少的支出(包括投資和運(yùn)行成本)為國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)和人民生活提供充足、可靠、合格的電能。這里的“充足”是指電力系統(tǒng)的供電能力必須能夠滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民物質(zhì)文化生活相應(yīng)增長(zhǎng)的需要，并有適當(dāng)?shù)膬?chǔ)備。電力系統(tǒng)包括輸電、輸電、變配電等不同環(huán)節(jié)，以及相應(yīng)的通信、安全自動(dòng)化、繼電保護(hù)和調(diào)度自動(dòng)化等系統(tǒng)。它的形成和發(fā)展經(jīng)歷了規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工和生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)等不同階段。每個(gè)環(huán)節(jié)和階段都有自己不同的特點(diǎn)和要求。根據(jù)專(zhuān)業(yè)和任務(wù)的劃分，應(yīng)在相關(guān)專(zhuān)業(yè)體系和相關(guān)階段制定相應(yīng)

2、的專(zhuān)業(yè)技術(shù)規(guī)程和部分技術(shù)規(guī)程。然而，現(xiàn)代電力系統(tǒng)是一個(gè)非常龐大且高度自動(dòng)化的系統(tǒng)，它不僅相互制約，而且在一定條件下相互支持、相互補(bǔ)充。為了完成電力系統(tǒng)的根本任務(wù)，必須緊密結(jié)合我國(guó)的實(shí)際情況，著眼于電力系統(tǒng)的全局，著眼于未來(lái)，規(guī)定一些基本的技術(shù)要求，從而協(xié)調(diào)各專(zhuān)業(yè)系統(tǒng)和各階段的相關(guān)工作，以獲得最佳的技術(shù)經(jīng)濟(jì)綜合效益。第二章“電力系統(tǒng)的基本要求”1.第2.1條。本文闡述了在進(jìn)行決策時(shí)應(yīng)綜合研究和分析哪些方面，從而使規(guī)劃設(shè)計(jì)的電力系統(tǒng)最優(yōu)地滿足經(jīng)濟(jì)性、可靠性和靈活性的基本要求。所謂電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)，是指在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展計(jì)劃的總體規(guī)劃下，合理開(kāi)發(fā)能源，以最低的綜合成本向電力用戶提供充足、可靠、優(yōu)質(zhì)的電能。應(yīng)

3、該認(rèn)識(shí)到，在我國(guó)目前的現(xiàn)實(shí)中，充足的電力供應(yīng)是整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的最大經(jīng)濟(jì)，它比電力系統(tǒng)本身的經(jīng)濟(jì)更具有重要的經(jīng)濟(jì)意義。在電力系統(tǒng)內(nèi)部，電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面。首先，在電力系統(tǒng)建設(shè)中，從能源供應(yīng)開(kāi)始到向用戶送電的全過(guò)程，都要有全面合理的發(fā)電、輸電、變配電能力匹配。目前我國(guó)電力系統(tǒng)存在的問(wèn)題之一是輸變電能力滯后于發(fā)電能力的增長(zhǎng)，導(dǎo)致一方缺電，另一方被困在同一個(gè)系統(tǒng)中。在電力系統(tǒng)建設(shè)中，這仍然是一個(gè)值得關(guān)注的老問(wèn)題。合理加強(qiáng)電網(wǎng)是本導(dǎo)則的基本要求。電力系統(tǒng)的綜合經(jīng)濟(jì)性也體現(xiàn)在生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)中。只有進(jìn)一步提高電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)調(diào)度水平，才能獲得整個(gè)系統(tǒng)的最佳綜合經(jīng)濟(jì)效益。所謂電力系統(tǒng)可靠性，是指根據(jù)負(fù)荷

4、的性質(zhì)，向用戶提供滿足規(guī)定的可靠性要求和質(zhì)量要求的電力和電能，以保證電力系統(tǒng)供電的可靠性。就電力系統(tǒng)的總體情況而言，這一要求是絕對(duì)的；對(duì)于每個(gè)特定用戶，這一要求只能且應(yīng)該是相對(duì)的，并且應(yīng)該根據(jù)用戶負(fù)載對(duì)電源連續(xù)性的要求來(lái)確定。電力系統(tǒng)的可靠性有兩個(gè)主要內(nèi)容，一是供電的充分性，二是供電的安全性。在規(guī)劃設(shè)計(jì)階段，缺電概率(或負(fù)荷損失概率，在國(guó)外稱(chēng)為L(zhǎng)OLP)已被國(guó)際上廣泛采用，作為評(píng)價(jià)規(guī)劃或設(shè)計(jì)的電力系統(tǒng)供電充足性的基本指標(biāo)，即供電可靠性。個(gè)別外國(guó)電力系統(tǒng)也需要一定比例的備用電力容量。作為規(guī)劃和設(shè)計(jì)的一個(gè)指標(biāo)，中國(guó)一直使用備用電源容量的概念來(lái)表征電源的充足性。目前，用概率數(shù)據(jù)進(jìn)行表征的工作已經(jīng)逐步

5、開(kāi)展，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，可能會(huì)提出符合中國(guó)國(guó)情具體要求的概率值。在日常調(diào)度運(yùn)行中，為了隨時(shí)保持供電與負(fù)荷的平衡，保證頻率質(zhì)量，“運(yùn)行備用”仍然是必須滿足的基本指標(biāo)，分為負(fù)荷備用和事故備用兩部分。對(duì)于電力系統(tǒng)的供電安全，國(guó)際通用的指標(biāo)仍然是按照規(guī)定的故障模式評(píng)估電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定水平。在我國(guó)，對(duì)電力系統(tǒng)供電安全的明確要求已經(jīng)達(dá)到電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導(dǎo)則，可以遵循。電力系統(tǒng)的靈活性是指其應(yīng)變能力。首先，在電力系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)階段，要注意供電、負(fù)荷和電網(wǎng)建設(shè)可能發(fā)生的變化，安排適當(dāng)?shù)挠泄蜔o(wú)功功率儲(chǔ)備，合理規(guī)劃和建設(shè)輸變電網(wǎng)絡(luò)，要求有功和無(wú)功電源具有滿足調(diào)度要求的調(diào)節(jié)能力和自動(dòng)化水平。在生產(chǎn)運(yùn)行中，應(yīng)能在滿

6、足運(yùn)行設(shè)備技術(shù)要求的前提下，靈活調(diào)動(dòng)電力系統(tǒng)各種正常運(yùn)行和正常維護(hù)運(yùn)行方式下各種電源的發(fā)電能力，通過(guò)各級(jí)供電網(wǎng)絡(luò)隨時(shí)安全經(jīng)濟(jì)地向用戶提供充足的電力。同時(shí)，應(yīng)能根據(jù)負(fù)荷變化調(diào)整電力系統(tǒng)中有功和無(wú)功功率的供應(yīng)，并能預(yù)見(jiàn)可能發(fā)生的事故情況，以確保向用戶提供的電力符合質(zhì)量要求。經(jīng)濟(jì)、可靠和靈活是電力系統(tǒng)應(yīng)該具備的素質(zhì)。在具體工作中實(shí)施這三項(xiàng)要求時(shí)，往往受到許多客觀條件的限制，如資源、財(cái)力、技術(shù)和技術(shù)裝備。在許多情況下，三者相互制約，因此存在一個(gè)需要仔細(xì)研究的綜合優(yōu)化問(wèn)題；在其他情況下，如果創(chuàng)造了條件，就有可能更好地協(xié)調(diào)三者的要求。在本導(dǎo)則中，有一些與處理這些關(guān)系的某些規(guī)定和要求相關(guān)的規(guī)定。例如，在第8

7、.1條中，規(guī)定了拆除失敗時(shí)間的具體要求?？焖倥懦收喜粌H僅是某個(gè)繼電保護(hù)的要求。提高系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性是一項(xiàng)投資最少、切實(shí)可行的重要技術(shù)措施。第8.1條規(guī)定的故障排除時(shí)間可由電流斷路器(3周內(nèi)切斷)和繼電保護(hù)(2周內(nèi)動(dòng)作)保證。在某些特殊情況下，如果經(jīng)過(guò)經(jīng)濟(jì)比較認(rèn)為合理，可以縮短故障排除時(shí)間，特別是在500千伏電網(wǎng)中，可以采用動(dòng)作更快的繼電保護(hù)和斷路器。例如，第5.4條允許主發(fā)電廠首先通過(guò)單回路線路接入系統(tǒng)，以便展望未來(lái)，并在某些情況下更好地處理設(shè)計(jì)、施工、生產(chǎn)和運(yùn)營(yíng)之間的關(guān)系。對(duì)經(jīng)濟(jì)性、可靠性和靈活性的綜合評(píng)價(jià)，歸根到底是更大范圍內(nèi)最重要的經(jīng)濟(jì)問(wèn)題。在這種更高的經(jīng)濟(jì)水平的前提下，對(duì)電力系統(tǒng)

8、這三個(gè)“屬性”的要求只能而且應(yīng)該是有條件的和相對(duì)的。2.第2.1條，a款。該款列出了為實(shí)現(xiàn)計(jì)劃和設(shè)計(jì)的電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性、可靠性和靈活性而應(yīng)注意的幾個(gè)主要方面之間的關(guān)系。在規(guī)劃和設(shè)計(jì)大型工程項(xiàng)目時(shí)，應(yīng)注意這些關(guān)系，研究并實(shí)施合理的協(xié)調(diào)和配套措施；對(duì)于現(xiàn)有的系統(tǒng)，也應(yīng)該不斷地對(duì)這些關(guān)系進(jìn)行綜合分析，制定相應(yīng)的改造或改進(jìn)計(jì)劃，并付諸實(shí)施。只有處理好本段所列各方面的關(guān)系，才能充分發(fā)揮電力系統(tǒng)的綜合效率，獲得最佳的經(jīng)濟(jì)效益。3.第2.1條B. 電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導(dǎo)則段是根據(jù)中國(guó)國(guó)情制定的電力系統(tǒng)可靠性標(biāo)準(zhǔn)之一。電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導(dǎo)則提出了每個(gè)電力系統(tǒng)在可靠供電方面的三個(gè)要求，有時(shí)稱(chēng)為三道防線，它們是：(1)

9、當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生單次高概率故障時(shí)，電力系統(tǒng)應(yīng)保持穩(wěn)定運(yùn)行，并維持對(duì)用戶負(fù)荷的正常供電。(2)當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生性質(zhì)嚴(yán)重但概率較低的單一故障時(shí)，要求電力系統(tǒng)保持穩(wěn)定運(yùn)行，但允許部分負(fù)荷丟失(或部分負(fù)荷直接切除，或由于系統(tǒng)頻率降低負(fù)荷自然減少)。(3)電網(wǎng)發(fā)生罕見(jiàn)的多重故障時(shí)(包括單一故障和繼電保護(hù)動(dòng)作不正確等)。)，電力系統(tǒng)可能不穩(wěn)定，但必須采取預(yù)定措施盡可能縮短故障的影響范圍和時(shí)間。電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導(dǎo)則還提出了確保和改善電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的三個(gè)基本要求，即：(1)有合理的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)。(2)調(diào)度運(yùn)行部門(mén)應(yīng)隨時(shí)對(duì)運(yùn)行的電力系統(tǒng)進(jìn)行認(rèn)真、全面的分析和研究，綜合考慮一次系統(tǒng)和二次自動(dòng)裝置之間的協(xié)調(diào)，研究并采取各種可

10、行的措施，確保電力系統(tǒng)在各種可能情況下的穩(wěn)定運(yùn)行。(3)考慮到最壞的可能情況，采取所有必要的預(yù)定措施，以防止災(zāi)難性停電和電力系統(tǒng)崩潰。建立保障電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的最后一道防線，是防止不可避免的(雖然罕見(jiàn)的)系統(tǒng)事故給電力系統(tǒng)本身，尤其是整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)帶來(lái)巨大災(zāi)難的一個(gè)極其重要的指導(dǎo)思想和具體手段。它要求預(yù)先充分估計(jì)最壞的可能情況，并盡可能采取一些措施。國(guó)內(nèi)外歷次重大系統(tǒng)事故的教訓(xùn)和我國(guó)電力系統(tǒng)預(yù)防災(zāi)難性事故的成功經(jīng)驗(yàn)，充分說(shuō)明了這一問(wèn)題的重要性及其實(shí)現(xiàn)的現(xiàn)實(shí)可能性。如果上述保證和改善電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的三個(gè)基本要求能夠得到充分落實(shí)，那么，安全性和穩(wěn)定性較差的物質(zhì)基礎(chǔ)電力系統(tǒng)完全有可能比安全性和穩(wěn)定性

11、較高的物質(zhì)基礎(chǔ)電力系統(tǒng)獲得更好的運(yùn)行效果。這是中國(guó)建立安全穩(wěn)定的電力系統(tǒng)的基本指導(dǎo)思想。4.第2.1條第三款。本節(jié)重點(diǎn)介紹新項(xiàng)目和現(xiàn)有系統(tǒng)之間的聯(lián)系。5.第2.2條。本規(guī)定原則上規(guī)定了最低有功功率儲(chǔ)備的要求，以使電力系統(tǒng)在生產(chǎn)運(yùn)行中能夠應(yīng)對(duì)不可預(yù)見(jiàn)的負(fù)荷增加和事故，并安排設(shè)備的正常維護(hù)。有功功率儲(chǔ)備值的要求通常表示為最大發(fā)電負(fù)荷的百分比，詳見(jiàn)第3.6條。同時(shí)，在規(guī)劃設(shè)計(jì)中需要計(jì)算“缺電概率”，以積累這方面的經(jīng)驗(yàn)，從而在一定時(shí)間后得出“缺電概率”的合理設(shè)計(jì)要求。6.第2.3條。該條原則上規(guī)定了為建立一個(gè)合理的電網(wǎng)而應(yīng)實(shí)施的基本原則。相關(guān)術(shù)語(yǔ)解釋如下：(1)接收系統(tǒng)。接收系統(tǒng)是電力系統(tǒng)的一個(gè)組成部

12、分，它以負(fù)荷集中區(qū)域?yàn)橹行模ㄔ搮^(qū)域內(nèi)及附近的大、中、小型發(fā)電廠，通過(guò)密集的電網(wǎng)將負(fù)荷與這些電源連接起來(lái)，接收有功功率和電能接受者制度的形成是客觀的，是社會(huì)經(jīng)濟(jì)和權(quán)力體系發(fā)展的產(chǎn)物，也是隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)和權(quán)力體系的發(fā)展而發(fā)展壯大的。電力系統(tǒng)的形成始于城市供電的自給自足，然后隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，負(fù)荷不斷增加，重負(fù)荷地區(qū)也不斷擴(kuò)大。為了供應(yīng)增加的電力負(fù)荷，除了本地區(qū)大型電廠的本地供應(yīng)需求外，由于經(jīng)濟(jì)、資源和環(huán)境保護(hù)的各種原因，有必要在外部或遠(yuǎn)處建立新的電源點(diǎn)，并利用輸電線路將電能、有功功率和現(xiàn)代功率輸送到負(fù)荷和功率相對(duì)集中的地區(qū)。隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，幾個(gè)相鄰的較小的接收系統(tǒng)通過(guò)高壓電網(wǎng)逐漸與自然發(fā)展

13、或規(guī)劃連接起來(lái)，并逐漸形成一個(gè)較大的接收系統(tǒng)。在中國(guó)各大電力系統(tǒng)中，客觀存在著一個(gè)龐大而重要的接收系統(tǒng)，如華東的滬杭系統(tǒng)、華北的京津唐系統(tǒng)和東北的遼寧中部系統(tǒng)。在這些主接收系統(tǒng)中，不僅占整個(gè)系統(tǒng)總負(fù)荷很大一部分的負(fù)荷是集中的，而且占整個(gè)系統(tǒng)總供電能力很大一部分的主發(fā)電廠也是集中的。隨著各電力系統(tǒng)的發(fā)展，這些主要的接收系統(tǒng)將不斷得到加強(qiáng)、發(fā)展和擴(kuò)大。在每個(gè)大型電力系統(tǒng)中，除了最重要和最大的接收系統(tǒng)外，實(shí)際上還有一些不同大小的接收系統(tǒng)。它們必將隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展而發(fā)展。它們中的一些將隨著自身和更高級(jí)別電壓網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展而逐漸連接到主要的大型接收器系統(tǒng)，作為更大和更集中的接收器系統(tǒng)的一個(gè)組成部分。雖然接

14、收系統(tǒng)的形成和發(fā)展有其客觀必然性，但如果能有意識(shí)地有計(jì)劃地加以推廣和加強(qiáng)，作為實(shí)現(xiàn)合理電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，就能從根本上提高整個(gè)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定水平。加強(qiáng)接收系統(tǒng)的基本內(nèi)容，一是加強(qiáng)接收系統(tǒng)中最高電壓等級(jí)的主干網(wǎng)連接，二是加強(qiáng)接收系統(tǒng)的電壓支持，即在條件合適時(shí)，注意建設(shè)直接接入接收系統(tǒng)中最高電壓等級(jí)網(wǎng)絡(luò)的主發(fā)電廠。從外部來(lái)看，即從接收系統(tǒng)的連接總線來(lái)看，強(qiáng)大的接收系統(tǒng)作為一個(gè)整體是一個(gè)相對(duì)無(wú)限的系統(tǒng)，它能夠提供足夠的短路容量(即具有小的內(nèi)部阻抗)并具有足夠的慣性。該系統(tǒng)中的每個(gè)電源都是緊密連接的，即連接阻抗很小，因此在各種暫態(tài)條件下可以作為一個(gè)整體保持同步運(yùn)行。對(duì)于以這種接收系統(tǒng)為核心的電力系

15、統(tǒng)，只要每個(gè)外部電源發(fā)送的有功功率容量占整個(gè)電力系統(tǒng)總?cè)萘康谋壤^(guò)大，或者任何一個(gè)外部電源支路發(fā)生故障，接收系統(tǒng)就有能力將其余的外部電源拉至同步運(yùn)行， 從而可以聯(lián)合處理異常供電支路，形成一機(jī)至無(wú)窮大的模式，這是一種接近維護(hù)電力系統(tǒng)全局安全穩(wěn)定的理想模式。 即使故障供電支路失去同步或與系統(tǒng)完全斷開(kāi)，也更容易采取可行的措施提前處理，而不會(huì)干擾電力系統(tǒng)的整體情況。在接收系統(tǒng)中，可靠快速的故障排除是全球安全穩(wěn)定的最重要保證。接收端系統(tǒng)越強(qiáng)，就越有能力接收來(lái)自偏遠(yuǎn)的大容量坑口電廠和大型水電基地的大量電力，也就越容易解決供電建設(shè)和負(fù)荷發(fā)展的不確定因素給電力系統(tǒng)建設(shè)和運(yùn)行帶來(lái)的困難。加強(qiáng)接收系統(tǒng)的骨干網(wǎng)，由

16、于距離短，線路投資少，更容易實(shí)現(xiàn)；雖然在負(fù)荷中心附近往往缺乏能源基礎(chǔ)，但在現(xiàn)代生活中，在負(fù)荷中心附近建設(shè)大容量的交叉電站、港口電站和核電站是一種普遍的趨勢(shì)，這提供了客觀的條件在加強(qiáng)接收系統(tǒng)的前提下，可以將電網(wǎng)合理劃分為接收系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)、電力接入系統(tǒng)和系統(tǒng)間聯(lián)絡(luò)線三個(gè)組成部分，并從電力系統(tǒng)安全和經(jīng)濟(jì)的整體角度對(duì)它們提出不同的安全標(biāo)準(zhǔn)。(2)分層和分區(qū)。電力系統(tǒng)分層是電力系統(tǒng)發(fā)展的產(chǎn)物，也是隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展而發(fā)展的。分層是指根據(jù)電網(wǎng)的電壓等級(jí)，即電網(wǎng)的輸電能力，將電力系統(tǒng)從上到下劃分為若干結(jié)構(gòu)等級(jí)。為了充分發(fā)揮各級(jí)電網(wǎng)的輸電效益，一般來(lái)說(shuō)，不同容量的發(fā)電廠和負(fù)荷應(yīng)分別接入相應(yīng)的電網(wǎng)?？偨Y(jié)中國(guó)的情況，

17、接收系統(tǒng)中主發(fā)電廠的出口電壓過(guò)低并不罕見(jiàn)。其中一種情況是，電廠的最終容量規(guī)模是可變的，500千伏電壓網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)得太晚；在另一種情況下，不適當(dāng)?shù)貜?qiáng)調(diào)向區(qū)域負(fù)載供電并連接到較低的區(qū)域電源電壓(中型發(fā)電廠連接到110千伏或66千伏；大型發(fā)電廠與220千伏電網(wǎng)相連。接收端主發(fā)電廠的出線電壓過(guò)低，不僅導(dǎo)致發(fā)電廠的出線電路過(guò)多，而且往往使供電電壓系統(tǒng)的中斷能力不足，迫使發(fā)電廠運(yùn)行在單獨(dú)的母線上，不利于加強(qiáng)對(duì)接收端系統(tǒng)的電壓支持。總之，無(wú)論從系統(tǒng)的整體情況還是從區(qū)域系統(tǒng)本身來(lái)看，這都不利于經(jīng)濟(jì)安全。一般來(lái)說(shuō)，一個(gè)地區(qū)電網(wǎng)的合理運(yùn)行結(jié)構(gòu)只應(yīng)在最高電壓等級(jí)(500千伏)的電網(wǎng)中互聯(lián)(但在最高電壓等級(jí)電網(wǎng)建設(shè)的初期，可能會(huì)出現(xiàn)幾條輸電能力相當(dāng)?shù)偷钠叫休旊娋€路，如220千伏多回路)。多年的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，輸電能力相差很大的高低壓線路并聯(lián)運(yùn)行，即所謂的電磁環(huán)網(wǎng)，由于低壓線路不能承受前者斷開(kāi)高壓線路后留下的輸電功率，同時(shí)也迫使低