13电网调度自动化(第三章稳定控制措施2)ppt课件

1、North China Electric Power University电气与电子工程学院 电网调度自动化.第三章 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 由于采取一次系统措施需求较多的投资。根据我国的实践情况，除超高压重要联络线外，采取二次技术措施是提高系统暂态稳定程度的重要手段。 .第三章 提高电力系统稳定性的措施 1) 快速切除缺点 添加系统的暂态稳定性，首先该当努力于快速切除缺点，尤其是应在加速切除近端缺点方面挖潜力。这是我国电力系统多年运转的一条珍贵阅历。.第三章 提高电力系统稳定性的措施 目前我国采用的F6S断路器，机械动作时间在50毫秒以下，另外在220KV以

2、上的输电线路，均装设2套主维护，以保证当系统发生缺点时快速切除缺点。 对远间隔重负荷保送功率的线路，提高切除缺点的速度，降低切除时间，会显著提高输电程度。.第三章 提高电力系统稳定性的措施2) 对于有重合闸安装的线路采用最正确重合闸时间 对于单回联络线，以单项瞬时缺点为运转准那么，采用快速重合闸可有效地提高稳定运转程度。.第三章 提高电力系统稳定性的措施实例： 甘陕600KM联络线单回线运转时，将重合闸时间从0.8秒降低至0.5秒，提高15%保送功率。.第三章 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缺点为运转准那么，那么要研讨最正确重合闸时间。.第三章 提高电力系统稳定性的措施.

3、第三章 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；保证电力系统同步运转稳定性的最根本的前提是，在任何情况下包括在缺点后的电网构造下，保证线路的传输才干总是大于系统经过它实践传输的功率。连锁切机实践上是为了保证线路的传输才干总是大于系统经过它传输的最大功率；.第三章 提高电力系统稳定性的措施 此外，因线路缺点失去了电网必要的传输才干时，系统调理才干不够，在终端也应切除相顺应的负荷，以减低未缺点那部分电网经过的功率。这样才能够坚持系统的继续稳定运转。.第三章 提高电力系统稳定性的措施 如水电厂经双回线远间隔向负荷中心送电，要思索一回线缺点跳开连锁切机普通都装有连锁切机。如系统调理才干不

4、够，应切掉相应的负荷。.第三章 提高电力系统稳定性的措施连锁切机实践上是为了保证线路的传输才干总是大于系统经过它传输的最大功率；连锁切机普通要躲过重合闸的动作，也就是线路发生瞬时缺点重合闸重合胜利，那么不用切机。连锁切机首先要判别三相开关全部跳开，同时切部分发电机组。.第三章 提高电力系统稳定性的措施 事例1： 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，普通采用多台机组压出力来降低联络线的传输功率。.第三章 提高电力系统稳定性的措施 事例2： 当330KV线路缺点跳开，两回220KV线路过负荷，需求远切发电厂机组。.第三章 提高电力系统稳定性的措

5、施4切集中负荷 切集中负荷，可以提高系统运转频率；可以减轻某些联络线路的过负荷；可以提高受端电压程度，因此有利于系统的平安稳定运转。.第三章 提高电力系统稳定性的措施切集中负荷有两种情况， a) 当系统失去一个大电源时，要迅速切除电源附近相当于电源容量的集中负荷普通采用联切方式，以保证系统的稳定运转。.第三章 提高电力系统稳定性的措施b对于远间隔受电的电网，假设联络线为单回线，当联络线缺点，联切集中负荷,以维持孤立受端电网的频率。 判别三相跳开，那么联切集中负荷。.第三章 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，而且由于远方控制能够带来误动作，因此要尤为慎重。减少和防止误切机的可

6、行方法是，连锁就地切负荷，远方控制时参与本地判别信号的闭锁功能。另外对实施集中切负荷的用户，要有外来保安电源保安电源备自投。.第三章 提高电力系统稳定性的措施5电气制动多余功率，发电机又不能切 电气制动是指在缺点切除后，在电厂母线上短时间投入一电阻，以吸收发电机组因缺点获得的加速能量，使发电机组在缺点切除后得以快速减速，从而减小最大摇摆角。到达提高稳定程度的目的。.第三章 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荷，添加发电机的电磁功率，降低转子的加速度。 电气制动普通在缺点发生后的0.5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缺点时获得的动能。 .第三

7、章 提高电力系统稳定性的措施美国BPA电力管理局已采用这种方案加强太平洋西北电网缺点时的暂态稳定性，在其管辖的太平洋西北部电网内一个电厂安装了1400MW，240kV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上而构成的。.第三章 提高电力系统稳定性的措施 对于火电机组施加电气制动，这是一个宏大的冲击负荷，必需事先校核其对轴系疲劳寿命的影响。 对远离负荷中心的电厂，联络线路一回缺点，可投入制动电阻。.第三章 提高电力系统稳定性的措施6受控的系统解列 受控的解列可用于防止互联络统中某一地域内的大扰动涉及系统的其它地域并呵斥严重的系统解体。 .第三章 提高电力系统稳定性的措施系统稳

8、定破坏暂态失稳或动态失稳开场阶段的直接表现普通是2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剧烈振荡，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电气联络线上。 .第三章 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上各点电压发生周期性的振荡，各联络线上电压振荡最猛烈的地方即是同步振荡和异步振荡的振荡中心的位置，在振荡联络线上普通越接近振荡中心，电压越低。.第三章 提高电力系统稳定性的措施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。.第三章 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；失步断面联络线上无功沿失步

9、中心附近的两侧总体呈现流入失步中心的特征。失步中心两侧的母线电压的相位角差超越180.第三章 提高电力系统稳定性的措施.第三章 提高电力系统稳定性的措施失步解列普通应在系统失步后2个到3个失步周期或相应的时间延迟内执行，否那么将能够开展为多机群之间的失步振荡，进一步扩展事故。要在失去同步的系统中实现合理的解列，采取系统解列措施要选择适宜的解列点，选择解列点在振荡中心最正确振荡中心电压最低或为零。但还要思索两个根本条件：解列后的两侧系统必需各自能坚持同步运转；解列后两侧系统的供需(有功及无功功率，思索自动安装的作用)能根本平衡。.第三章 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

10、负荷的根本平衡，又要兼顾设在振荡中心。以便能获得可靠的控制信号。.第三章 提高电力系统稳定性的措施事例：87年龙羊峡下闸蓄水控制方式如图：.第三章 提高电力系统稳定性的措施目前国内解列安装普遍采用的方案是经过离线分析计算，确定能够的系统失步方式，并针对能够的失步在能够发生的多种运转方式下，在电力系统中预先选择适当的解列点，并配置适宜的解列安装。当解列安装判别当前的形状属于失步形状时，在选定的地点完成解列操作。.第三章 提高电力系统稳定性的措施.第三章 提高电力系统稳定性的措施近年来，广域丈量系统WAMS的开展，为系统振荡中心和解列点的实时选择和确定发明了条件。由变电站安装 的PMU组成的广域丈

11、量系统WAMS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以及联络线两端母线相角差能否平滑变化180，再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。.第三章 提高电力系统稳定性的措施 二、提高频率稳定性的二次系统措施 1 按频率降低自动减负荷低频减载 在电力系统中，对于有能够发生功率缺额的电网能够是全网，也能够是部分电网，必需配置按频率降低自动减负荷安装简称低频减负荷或叫低频减载安装，以保证在发生忽然意想不到的事故呵斥有功功率缺额时，能迅速使系统频率恢复到接近额定值。.第三章 提高电力系统稳定性的措施 低频减负荷整定与设计准那么为

12、： 1当发生有功功率缺额，系统频率忽然下降时，必需及时切除与有功功率缺额相当的负荷，使系统频率坚持稳定接近额定值。不能发生频率解体或频率长期悬浮在某一低值下。.第三章 提高电力系统稳定性的措施 2在任何能够的情况下，低频切荷的低频定值和切荷时间必需和大机组的低频维护相配合，并留有一定的裕度。 .第三章 提高电力系统稳定性的措施 如我们前面讲的，大机组低频维护为47.5HZ，延时9秒跳开，那么低频切荷的低频值应大于47.5HZ，延时时间小于9秒。目前我国普通切荷低频值为49-48HZ，延时0.2秒，以保证系统事故时先切负荷，保证大机组联网运转。.第三章 提高电力系统稳定性的措施 3因负荷过切引起

13、频率过调，最大不得超越某一定值5152Hz。例如我国300MW机组高频切机频率整定普通为51-52HZ，那么一定要防止过切负荷引起频率的升高超越51HZ，防止大型机组高频切机维护动作，防止事故进一步恶化。.第三章 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场切第三类、第二类，以保证重要负荷供电。 5对于带有大型同步电动机负荷的变电站要增设 频率变化率闭锁和低电压闭锁功能，防止低频减载安装的误动作。.第三章 提高电力系统稳定性的措施 事例： 如图变电站供电的两回线路，正常运转时一条线路断开备用，一条线路供电。 .第三章 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

14、已无运转负荷，这就是低频减载安装的误动作。在此种情况下， 很大，U很小，采用 某一值，U某值，使低频减载安装不动作，可有效地防止低频减负荷安装的误动作。.第三章 提高电力系统稳定性的措施 6设计的切荷量普通要大于实践所需切荷量思索线路负荷变化能够估计值比实践值大、低频继电器拒动、低频切荷压板未投入等要素，但要防止过切。.第三章 提高电力系统稳定性的措施传统的方法是将系统的网络构造和参数的集合、系统潮流方式的集合以及料想事故的集合按照某种方式进展组合，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缺点下的频率绝对值情况来整定，存在如下缺陷

15、：减载量不准确减载速度慢频率恢复缓慢.第三章 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，能够导致同一级安装动作时间上的差别。另外根据传统方法整定的减负荷安装切负荷必需求等到频率降低到整定值以下才动作，能够会错过最正确切除时间。 .第三章 提高电力系统稳定性的措施 目前我国国家调度通讯中心一致规定，低频切荷定值为频率49-48HZ，级差0.2HZ，延时0.2秒，为防止频率长期悬浮在49HZ附近，设49HZ、延时20秒动作为特殊轮。低频总切荷量大于最大负荷的47。.第三章 提高电力系统稳定性的措施

16、 详细切荷轮次4948Hz 级差 0.2Hz 延时0.2s49 Hz 0.2s48.8 Hz 0.2s48.6 Hz 0.2s48.4 Hz 0.2s48.2 Hz 0.2s48.0 Hz 0.2s49 Hz 20s 特殊轮.第三章 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，可以明确表征系统频率变化的变量有频率f、频率变化率 ，因此安装可以有效利用的参量也只需频率f、频率变化率 、时限等为数较少的几个量。 近年新消费的一些低频减载安装具有比较检测的频率变化率和整定的频率变化率定值的功能，可以确定能否实施加速切除1、2、3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

17、率解体事故。.第三章 提高电力系统稳定性的措施对于无大机组又有能够系统事故呵斥孤网运转的地域小网，假设切荷量不够，普通增设48HZ47.5HZ之间切荷轮数。这样，在主网事故时，增设的切荷轮数不动作。增设切荷量要根据估计的有功功率缺额确定。.第三章 提高电力系统稳定性的措施事例： 如图，当主变压器缺点，该小网孤网运转，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频切荷轮数和切荷量 。.第三章 提高电力系统稳定性的措施河南电网“ 6.25 事故 2004 年 6 月 25 日豫东南地域川汇变电站2 号主变停运检修，110kV川汇变电站所接隆达电厂 1、 2 号机组总出力 160

18、MW, 110 kV系统总用户负荷 73 MW, 有 87 MW的剩余有功功率经过川汇变电站 1 号主变送往 220 kV系统。 下午豫东南地域天气突变，出现雷雨大风。19 10 川汇变 1 号主变中压侧开关及母联 220开关跳闸。.第三章 提高电力系统稳定性的措施构成了隆达电厂带 110 kV系统小网孤网运转的特殊运转方式, 送往 220 kV系统的 87 MW多余出力约为当时小系统总用电负荷的 120 %, 出现严重的负荷不平衡，引起110 kV系统频率迅速上升、 机组超速。1号机组在 23min内 超速维护控制系统反复动作 252 次, 2 号机组在 4min内动作 50 次, 使机组的调速汽门周期性动作, 频率在 51.5 Hz至 49 Hz之间频繁动摇，以 5 s 的周期进展近乎等幅的猛烈振荡, 给小网稳定运转及机组设备平安都呵斥了严重的要挟。至隆达电厂2 号发电机被迫手动解列并手动降低1号发电机出力。甩负荷88MW至总出力 72 MW