5电网调度自动化(第一章基本特征1)140312

NorthChinaElectricPowerUniversity电气与电子工程学院电网调度自动化第一章现代电力系统的基本特征上节课内容五、现代电力系统的运行状态的设定电力系统运行分为5种状态：正常状态、警戒状态、紧急状态、极端状态、恢复状态问题：电力系统在哪种状态下发生N-1故障，能够保证系统安全运行？第一章现代电力系统的基本特征本节课内容六、现代电力系统稳定性运行准则为了对现代电网进行安全性分析和有效的控制，按照电力系统故障发生的概率和故障对系统造成的严重影响程度，国际上对电力系统运行规定了安全运行准则。第一章现代电力系统的基本特征运行准则对避免系统遭受严重故障后产生对系统的大干扰方面起着重要的作用。准则的应用可保证系统在遇到所有经常发生的故障时，在最坏的情况下，系统能从正常状态转变为警戒状态，而不是转变为严重的紧急状态或极端状态。当系统进入警戒状态时，调度员可采取措施将系统转变为正常状态。第一章现代电力系统的基本特征在电力系统规划、运行控制中，根据电力系统安全运行准则，进行仿真计算分析，仿真计算分析结果应满足相应运行准则要求。安全运行准则一般三级标准。对于一级标准所规定的故障类型，应保证故障期间及故障后应保持其系统的稳定性，电压、线路和设备所带负荷应在容许范围内。第一章现代电力系统的基本特征第一级标准（国际）①发生于任一发电机、输电线路、变压器或者母线段的三相永久故障，故障正常清除，考虑重合设备（重合闸成功或失败）。②在一多回路杆塔上两个相邻输电回路的每一回路的不同相别同时发生单相对地永久性故障，正常时间内清除故障（杆塔上的多回路同时跳开）。第一章现代电力系统的基本特征③发生任一输电线路、变压器或母线段的单相永久故障，因断路器、继电器或信号通讯的不正常工作而延时清除（主保护不能正常动作，考虑后备保护动作）。④无故障失去任一元件（无故障跳开任一元件）。第一章现代电力系统的基本特征⑤发生于断路器的单相对地永久故障，正常时间清除故障。⑥同时永久失去直流输电双极设备。第一章现代电力系统的基本特征根据准则要求，现代电力系统在考虑有重合设备运行的情况下，在上述最严重的单一故障期间及故障后应保持其系统的稳定性，电压、线路和设备所带负荷应在容许范围内。第一章现代电力系统的基本特征之所以选择这些故障是由于在大量电气元件组成电力系统的条件下，这些故障发生的概率相对较高。我国在对电力系统进行安全性分析中，根据我国的具体情况，1981年制定了《电力系统安全稳定导则》，2001年又重新修改制定。第一章现代电力系统的基本特征实际上安全稳定运行的三级标准，就是电力系统稳定运行的三道防线。2001年，我国制定的电力系统承受大扰动能力的安全稳定三级标准为：第一级标准：保持稳定运行和电网的正常供电；第二级标准：保持稳定运行，但允许损失部分负荷；第三级标准：当系统不能保持稳定运行时，必须防止系统崩溃并尽量减少负荷损失。第一章现代电力系统的基本特征第一级安全稳定标准：正常运行方式下的电力系统受到下述单一（N-1)故障扰动后，保护、开关及重合闸正确动作，不采取稳定控制措施，必须保持电力系统稳定运行和电网的正常供电，其它元件不超过规定的事故过负荷能力，不发生连锁跳闸。第一章现代电力系统的基本特征第一章现代电力系统的基本特征1）任何线路单相瞬时接地故障重合成功；0秒接地0.1秒C相断路器跳开，1秒C相断路器重合。第一章现代电力系统的基本特征2）同级电压的双回或多回线和环网，任一回线单相永久故障重合不成功及无故障三相断开不重合；①0秒C接地0.1秒C相断路器跳开，1秒C相断路器重合。由于故障存在，1.1秒ABC三相断路器跳开。②没发生故障，0秒ABC三相断路器跳开。第一章现代电力系统的基本特征第一章现代电力系统的基本特征3）同级电压的双回或多回线和环网，任一回线三相故障断开不重合；0秒ABC三相接地0.1秒三相断路器跳开不重合。第一章现代电力系统的基本特征4）任一发电机跳闸或失磁；5）受端系统任一台变压器故障退出运行；6）任一大负荷突然变化；7）任一回交流联络线故障或无故障断开不重合；8）直流输电线路单极故障。第一章现代电力系统的基本特征对于发电厂的交流送出线路三相故障，发电厂的直流送出线路单极故障，两级电压的电磁环网中单回高一级电压线路故障或无故障断开，必要时可采用切机或快速降低发电机组出力的措施。第一章现代电力系统的基本特征平定一回线故障断开后，平定一线功率变化0100200300400500600700800036912151821242730时间(sec)功率(MW)平定线功率变化情况第一章现代电力系统的基本特征第二级安全稳定标准：正常运行方式下的电力系统受到下述较严重的故障扰动后，保护、开关及重合闸正确动作，应能保持稳定运行，必要时允许采取切机和切负荷等稳定控制措施。第一章现代电力系统的基本特征1）单回线单相永久故障重合不成功及无故障三相断开不重合；2）同杆并架双回线的异名两相同时发生单相接地故障重合不成功，双回线三相同时跳开；第一章现代电力系统的基本特征甘青宁电网西峰眉岘天水秦安桃曲雍城乾县750平凉750开关站陕西电网平凉电厂750kV两回线故障，未采取控制措施时中枢点电压变化曲线00.20.40.60.811.2024681012141618202224262830时间/s电压/p.u西峰330桃曲330眉岘330雍城330秦安330天水330平凉B330平凉KG750乾县750变750乾县750变330750kV两回线故障，采取解列控制措施时中枢点电压变化曲线00.20.40.60.811.21.4024681012141618202224262830时间/s电压/p.u西峰330桃曲330眉岘330雍城330秦安330天水330平凉B330平凉KG750乾县750变750乾县750变330第一章现代电力系统的基本特征3）直流输电线路双极故障。4）任一段母线故障；第一章现代电力系统的基本特征第三级安全稳定标准：电力系统因下列情况导致稳定破坏时，必须采取措施，防止系统崩溃，避免造成长时间大面积停电和对最重要用户（包括厂用电）的灾害性停电，使负荷损失尽可能减少到最小，电力系统应尽快恢复正常运行。第一章现代电力系统的基本特征1）故障时开关拒动；2）故障时继电保护、自动装置误动或拒动。3）自动调节装置失灵；4）多重故障；5）失去大容量发电厂；6）其它偶然因素。第一章现代电力系统的基本特征针对以上三级标准所采取的措施就是电力系统经常提到的三道防线，三级标准也是我国电力系统安全运行的准则。安全运行准则越高，电网结构越坚强，安全运行水平也越高。第一章现代电力系统的基本特征问题：1、为什么安全运行准则越高，电网结构越坚强？2、按照《电力系统安全稳定导则》三级标准，电力系统正常状态和警戒状态哪种状态能满足一级标准的要求。第一章现代电力系统的基本特征问题：1、为什么安全运行准则越高，电网结构越坚强？2、按照《电力系统安全稳定导则》三级标准，电力系统正常状态和警戒状态哪种状态能满足一级标准的要求。