全国电网互联系统频率特性及低频减载方案

合集下载

低频减载

电力系统频率反映了系统中有功功率的供需平衡情况，它不仅是电力系统运行的重要质量指标，也是影响电力系统安全稳定运行的重要因素。低频运行无论对电力系统的发电设备和系统安全运行还是对电力用户都存在着广泛的影响。例如，在频率下降时，汽轮机的叶片震动会变大，轻则影响寿命，重则可能产生裂纹。对于额定频率为50Hz的电力系统，当频率降低到45Hz左右时，某些汽轮机的叶片可能因为产生共振而断裂，造成重大事故。对于电力用户来说，电力系统的频率变化会引起异步电动机的转速发生变化，这会使得电动机所驱动的加工工业产品的机械转速发生变化。有些产品对加工机械的转速要求很高，转速不稳定会影响产品质量，甚至会出现次品和废品。另外电力系统的频率波动会影响某些测量和控制用的电子设备的准确性和性能，频率过低有些设备甚至无法工作。电力系统的大机组对频率质量要求也相当高，为了保护机组本身，一些大型汽轮发电机配置了频率保护，运行频率过高或过低都会引起大机组频率保护动作，从而导致破会系统频率稳定的事故的连锁发生。
电力系统频率稳定一般划归为电力系统的长期动态分析，主要研究系统受到大扰动之后，同步稳定过程已经基本结束时电力系统的频率动态行为。
与电压稳定和功角稳定相比，对频率稳定的研究显得很不够。事实上，功角失稳、电压崩溃和频率崩溃的发生许多情况下是同时存在、相互关联并相互激发的。显然不能只重视前两种而忽略第三者。近些年多次惨痛的大停电事故表明，必须关心电力系统的频率稳定问题，即使在鲁棒性[注释1]非常好的系统中也必须详细考虑发生频率崩溃的可能性及相应的措施。
（1)大容量机组惯性时间常数M减小。
（2)为安全起见，核电机组不参加调节，因此随核电机组所占比例的增加，将导致电力系统调节频率的能力下降。
（3)大机组对频率质量要求较高，为了保护机组本身，一些大型汽轮发电机配置了频率保护，运行频率过高或过低都可能引起大机组保护动作，从而导致破坏系统频率稳定事故的连锁发生。

电力系统低压减载配置原则及方案

综上所述 ,低压减载措施的配置流程如下 : 1) 确定存在电压稳定问题的区域[9] 这些区域由全网暂态、中长期电压稳定仿真结果分析得到。 2) 确定配置区域中的可切负荷总量可切负荷总量根据该区域的负荷水平、负荷构成和不同负荷的重要性综合确定。 3) 确定低压减载动作后的电压恢复目标值电压恢复目标值既是评价低压减载方案合理性的重要指标 ,也是确定低压减载措施各个参数的边界条件。给出了电压恢复目标值后 ,低压减截措施中大量参数的确定 ,都可围绕该目标值进行。低压减载动作后的电压恢复目标值可以在考虑
由于不同电网之间在电网结构、运行状况等方面存在巨大差异 ,因此 ,配置低压减载措施时主要还需依靠仿真工具 ,具体情况具体分析。
如上所述 ,低压减载措施必须同时满足暂态电压稳定、中长期电压稳定的要求。此外 ,局部电网解列运行后的电压稳定问题也需特别关注。由于系统中通常会为这种情况的发生配备一些其他的安全稳定控制措施 ,配置低压减载措施时需要考虑怎样与这些措施配合 ,尽量不要少切或多切负荷 ,以免对局部电网造成进一步的冲击 ,导致整个局部电网停电。
3) 切除负荷量充足 ,满足不同故障下系统稳定性和恢复电压的要求 ,同时应避免过量切除负荷。
4) 合理设置各轮次动作电压和延迟时间 ,正确反映故障的严重程度 ,各轮次不应越级动作。
5) 低压减载措施要与其他第 3 道防线中措施相适应 ,减少不必要的损失 ,避免对电网进一步冲击。
3 低压减载措施的配置方法
由于电压崩溃事故基本上都发生在重负荷情况下 ,因而低压减载配置需要考虑的运行方式主要是大负荷运行方式。 1. 2 需要考虑的电压失稳类型
从时间尺度分析 ,可以将电压稳定分为暂态电压稳定、中期电压稳定和长期电压稳定[426] 。暂态电压稳定的时间范围为 0～10 s ,主要研究感应电动机和高压直流的快速负荷恢复特性所引起的电压失

第三章第四节--电力系统低频减载

第四节电力系统低频减载一、概述1）事故情况下，系统可能产生严重的有功缺额，因而导致系统频率大幅度下降。

2）所缺功率已经大大超过系统热备用容量，只能在系统频率降到某值以下，采取切除相应用户的办法来减少系统的有功缺额，使系统频率保持在事故允许的限额之内。

3）这种办法称为按频率自动减负荷。

中文简拼为“ZPJH”，英文为UFLS（Under Frequency Load Shedding）。

二、系统频率的事故限额（1）系统频率降低使厂用机械的出力大为下降，有时可能形成恶性循环，直至频率雪崩。

（2）系统频率降低使励磁机等的转速也相应降低，当励磁电流一定时，发送的无功功率会随着频率的降低而减少，可能造成系统稳定的破坏。

发生在局部的或某个厂的有功电源方面的事故可能演变成整个电力系统的灾难。

（3）电力系统频率变化对用户的不利影响主要表现在以下几个方面：①频率变化将引起异步电动机转速的变化，有这些电动机驱动的纺织、造纸等机械产品的质量将受到影响，甚至出现残、次品。

②系统频率降低将使电动机的转速和功率降低，导致传动机械的出力降低。

③国防部门和工业使用的测量、控制等电子设备将因为频率的波动而影响准确性和工作性能，频率过低时甚至无法工作。

“电力工业技术管理法规”中规定的频率偏差范围为±0.2~±0.5Hz。

（4）汽轮机对频率的限制。

频率下降会危及汽轮机叶片的安全。

因为一般汽轮机叶片的设计都要求其自然频率充分躲开它的额定转速及其倍率值。

系统频率下降时有可能因机械共振造成过大的振动应力而使叶片损伤。

容量在300MW 以上的大型汽轮发电机组对频率的变化尤为敏感。

例如我国进口的某350MW机组，频率为48.5Hz时，要求发瞬时信号，频率为47.5Hz时要求30s跳闸，频率为47Hz时，要求0s跳闸。

进口的某600MW机组，当频率降至47.5Hz时，要求9s跳闸。

（5）频率升高对大机组的影响。

电力系统因故障被解列成几个部分时，有的区域因有功严重缺额而造成频率下降，但有的区域却因有功过剩而造成频率升高，从而危及大机组的安全运行。

第三章第四节电力系统低频减载

第四节电力系统低频减载一、概述1）事故情况下，系统可能产生严重的有功缺额，因而导致系统频率大幅度下降。

3）这种办法称为按频率自动减负荷。

中文简拼为“ZPJH”，英文为UFLS（Under Frequency Load Shedding）。

二、系统频率的事故限额（1）系统频率降低使厂用机械的出力大为下降，有时可能形成恶性循环，直至频率雪崩。

（2）系统频率降低使励磁机等的转速也相应降低，当励磁电流一定时，发送的无功功率会随着频率的降低而减少，可能造成系统稳定的破坏。

发生在局部的或某个厂的有功电源方面的事故可能演变成整个电力系统的灾难。

②系统频率降低将使电动机的转速和功率降低，导致传动机械的出力降低。

③国防部门和工业使用的测量、控制等电子设备将因为频率的波动而影响准确性和工作性能，频率过低时甚至无法工作。

“电力工业技术管理法规”中规定的频率偏差范围为±0.2~±0.5Hz。

（4）汽轮机对频率的限制。

频率下降会危及汽轮机叶片的安全。

因为一般汽轮机叶片的设计都要求其自然频率充分躲开它的额定转速及其倍率值。

系统频率下降时有可能因机械共振造成过大的振动应力而使叶片损伤。

容量在300MW 以上的大型汽轮发电机组对频率的变化尤为敏感。

例如我国进口的某350MW机组，频率为48.5Hz时，要求发瞬时信号，频率为47.5Hz时要求30s跳闸，频率为47Hz时，要求0s跳闸。

进口的某600MW机组，当频率降至47.5Hz时，要求9s跳闸。

（5）频率升高对大机组的影响。

互联电网低频振荡分析及其抑制方法

内蒙古科技大学本科生毕业设计说明书（毕业论文）题目：互联电网低频振荡分析及其抑制方法学生姓名：学号： 4专业：电气工程及其自动化班级：指导教师：互联电网低频振荡分析及其抑制方法摘要随着电力系统规模的日益扩大，发电设备的容量也相应增大，系统的运行方式的变化越来越频繁。

为了更好地保证安全、经济运行并保证电能质量，电力系统运行对自动控制装置提出了更高的要求。

本文介绍了电力系统低频振荡问题的由来及其基本理论和基本分析方法，详细阐述了发电机励磁系统对同步发电机振荡的影响以及对同步转矩和阻尼转矩系数的影响。

针对电力系统的特点，利用电机机电暂态的动力学模型以及同步电机理论，分析了系统产生负阻尼的原因。

本文分析了几种电力系统稳定器(PSS)对系统低频振荡抑制的作用，并在MATLAB仿真软件中对Δω型电力系统稳定器抑制电力系统低频振荡进行了仿真计算。

仿真结果表明，Δω型电力系统稳定器能够有效地抑制电力系统低频振荡，提高了电力系统的阻尼比。

关键词：低频振荡；励磁系统；负阻尼；电力系统稳定器Interconnected power grid frequency oscillation analysis andsuppression methodAbstractWith the increasing of the scale of power system, The capacity of the generating equipment also increases accordingly, The operation of the system is more and more frequent changes in the way. In order to ensure safety, Economic operation and ensure the power quality, Power system operation of automatic control device put forward higher request.This article describes the power system stability analysis of the basic theory and basic methods, Detail of the generator excitation system and influence of vibration synchronous generator for whole step torque/damping coefficient of torque. According to the characteristics of electric power system, By using the dynamic model of mechanical and electrical transient theory and synchronous motor, Analysis of the causes of damping system produces negative. Article analyzes several power system stabilizer of low frequency oscillation inhibition effect of system, And in MA TLAB simulation software to Δω of power system stabilizer inhibiting power system simulation is made low frequency oscillation. Simulation results show that, Δωof power system stabilizer can effectively suppress the low frequency power system oscillations, improve the low-frequency vibration damping ratio of power system.Key words: low frequency self-oscillation ; excitation system; negative damping; power system stabilizer目录摘要 (I)Abstract (II)第一章引言 (1)1.1 低频振荡研究的意义 (1)1.2 国内外研究现状 (2)1.2.1 低频振荡的机理 (2)1.2.2 低频振荡分析方法 (4)1.2.3 低频振荡的抑制方法 (6)1.3 本文主要工作 (7)第二章电力系统的基本模型 (8)2.1 同步发电机基本模型 (9)2.1.1 理想机及a、b、c坐标表示的方程式 (9)2.1.2 同步发电机的Park方程 (12)2.2 原动机基本模型 (14)2.2.1 汽轮机的数学模型 (14)2.2.2 水轮机的数学模型 (15)2.3 励磁系统基本模型 (15)2.4 PSS的基本模型 (16)2.5 本章小结 (18)第三章PSS抑制低频振荡的机理分析 (20)3.1 单机无穷大系统模型 (20)3.2 阻尼转矩与同步转矩 (28)3.3 电力系统稳定器设计原理 (35)3.3.1 PSS的输入信号 (37)3.3.2 PSS的设计 (40)3.4 本章小结 (42)第四章系统仿真研究 (44)4.1 MATLAB/Simulink/SPB简介 (44)4.1.1 SPB电力系统模块工具箱简介 (44)4.1.2 MATLAB的Powergui模块功能简介 (46)4.2 电力系统仿真模型的建立及分析 (47)4.2.1 自动调节励磁控制系统的建立 (47)4.2.2 PSS励磁控制系统的建立 (49)4.3 电力系统仿真设置 (50)4.3.1 Powergui设置系统的初始值 (50)4.3.2 仿真算法及精度的确定 (51)4.4 电力系统仿真试验 (53)4.5 仿真结果分析 (58)4.6 本章小结 (59)第五章结论与展望 (60)5.1 论文的结论 (60)5.2 展望 (60)参考文献 (62)致谢 (64)第一章引言1.1低频振荡研究的意义电力系统之间通过联络线互联时，在小扰动的作用下，发电机转子之间会发生相对摇摆，使联络线上的有功功率以很低的频率（0.2~2.5Hz）在一定范围内波动，称为低频振荡[1]。

电力系统自动低频减载(整理)

电力系统自动低频减载电力系统频率及有功功率的自动调节1．电力系统自动调频1.1电力系统频率波动的原因频率是电能质量的重要指标之一，在稳态条件下，电力系统的频率是一个全系统一致的运行参数。

系统频率的波动直接原因是发电机输入功率＆输出功率之间的不平衡，众所周知，单一电源的系统频率是同步发电机转速的函数：60np f =n ――电机的转速，r/min ； f ――电力系统的频率，HZ ； p ――电机的极对数；对于一般的火力发电机组，发电机的极对数为1，额定转速为3000 r/min ，亦即额定频率为50HZ 。

此时，系统频率又可以用同步发电机的角速度的函数来表示：π2w f =为了研究系统频率变换的规律，需要研究同步发电机的运动规律。

同步发电机组的运动方程为：dtdw JT T T e m =∆=-mT ――输入机械转距；e T ――输出电磁转距（忽略空载转距，即负荷转距）；J ――发电机组的转动惯量；dtdw ――发电机组的角加速度；由于功率和力矩之间存在转换关系（P=wT ）上式经过规格化处理和拉氏变换后，可得传递函数：w H P P S e m ∆=-2P――原动机功率（发电机的输入功率）；mP――发电机电磁功率；eH――发电机组的惯性常数；S――角速度变化量；w由此可知，当原动机功率和发电机电磁功率之间产生不平衡的时候，必然引起发电机转速的变化，即引起系统频率的变化。

在众多发电机组并联运行的电力系统中，尽管原动机功率P不是恒定不变的，但它主要m取决与本台发电机的原动机和调速器的特性，因而是相对容易控制的因素；而发电机电磁功率P的变化则不仅与本台发电机的电磁特性有关，更取决于电力系统的负荷特性，是难以控e制的因素，而这正是引起电力系统频率波动的主要原因。

1.2调频的必要性电力系统的频率变动对用户、发电厂和电力系统本身都会产生不良的影响，所以必须保持频率在额定值50hz上下，且其偏移量不能超过一定范围。

电力系统低频减载方法综述

电力系统低频减载方法综述摘要：低频减载作为电力系统中的最后一道防线，起到在紧急情况下恢复电力系统频率稳定的作用。

因此低频减载的基本要求是减载过程中频率的最低值不能越过电网所能承受的最低允许频率，减载后频率需要恢复到保障系统安全稳定运行的范围。

本文简要概括了各类低频减载方法的特点、研究现状以及智能优化方法和广域测量技术在低频减载中的应用。

关键词：频率稳定；低频减载；广域；综述1、低频减载概述在电力系统发生故障后，为了避免事故范围的进一步扩大造成大面积停电，采用适当的低频、低压减载和高频切机等措施来维持电力系统中频率和母线电压的稳定十分必要。

其中低频减载作为电力系统的最后一道防线被广泛采用。

低频减载的主要目的是维持系统的频率稳定。

电力系统的频率特性是指系统运行时有功功率和频率的关系，主要受发电机和负荷的频率特性的影响。

发电机的频率特性指的是系统受扰动后频率发生变化，此时机组的有功出力随系统频率的增大/减小而反向调节直至系统达到新的稳定运行状态的特性。

在这个过程中发电机的有功出力调整可以通过调速器自动完成。

与发电机频率特性不同，当系统频率增加时，需要提高负荷的功率；反之需要降低负荷的功率。

低频减载就是通过改变系统中负荷功率的大小来维持电力系统频率稳定。

在实际电网中应尽可能地保障重要负荷的供电可靠性，因此低频减载需要考虑负荷节点的重要度。

根据重要性程度，一般将负荷分为I类、II类和III类负荷。

在减载过程中，优先切除重要度较低的III类负荷；在切除全部III类负荷仍不能恢复频率稳定时，切除II类负荷，尽量保证I类负荷的供电；如果III类和II类负荷切除后仍不能满足频率稳定的需求，才允许切除I类负荷。

2、低频减载方法作为频率稳定紧急控制的主要手段，低频减载受到国内外学者的广泛研究和关注。

从减载量计算方面可以把低频减载方法可以分为经验法、半自适应方法、自适应方法。

经验法是固定减载量的方法，也被称为传统法。

这种方法采用多轮减载的方案，当系统频率跌到某一个值时，触发继电器启动切除固定比例的负荷。

考虑暂态频率特性的孤立电网低频减载方法

ｓｅｄｎ（ｈｄｉｇＵＦＬＳ）ｗｉｈａｃｌｒｔｄｌａｈｄｉｇｍｅｈｄｉｕｅｏｅｓｒｈｔｂｌｙｏｒ— ｔｃｅｅａｅｏｄｓｅｄｎｔｏｓｓｄｔｎｕｅｔｅｓａｉｔｆｆｅｉ
ｑｅｃ．Ｔｈｐｌａｉｎｅａｌｎｌｓｓｒｓｌｓｓｏｓｔａｈｅｈｄｃｎｉｐｏｅｔｅｅｆｉｎｕｎｙｅａｐｉｔｏｘｍｐｅａａｙｉｅｕｔｈｗｈｔｔｅｍｔｏａｃｍｒｖｈｆｉｅ — ｃ
第２６卷第４期
２１０１年１２月
电力科学与技术学报
ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＥＣＴＲＩＰＯＷＥＲＣＩＥＬＣＳＥＮＣＥＡＮＤＥＣＨＮＯＬＯＧＹＴ
Ｖｏ６ＮＯ４Ｌ２．Ｄｅ．０１ｃ２１
考虑暂态频率特性的孤立电网低频减载方法
ＪＮ，ＩＸｉＳＨＡｎｈａＣＡＯｅ，ＡＮＧｉｅ，ａ — ｉｇＤａ－ｕ，ＷｉＺＨＦｅｆｉＱＩＸｉｏｑｎ —
（ｈｏｆＥｌｃｒｃＰｏｒａｄＡｕｏａｉｎＥｎｉｅｒｎＳａｇａｎｖｒｉｙｏｅｔｉｗｅ，ｈａｇａ００９０ＣｈｉａＳｃｏｌｏｅｔｉｗｅｎｔｍｔｏｇｎｅｉｇ，ｈｎｈｉｉｅｓｔｆＥｌｃｒｃＰｏｒＳｎｈｉ２０，ｎ）Ｕ
靳希，沙旦华，曹炜，张菲菲，祁晓卿
（上海电力学院电力与自动化工程学院，上海２０９）０００

电力系统低频减载

第七章电力系统低频减载第一节概述一、基本概念a)正常电网频率的允许变化范围：正负0.2Hz～0.5Hz，（49.8～50.5）。

b)事故异常情况下的频率：不能低于47Hz下长期运行，瞬时值不能低于45Hz。

c)正常符合变动引起的频率变化由发电机调速系统处理（包括频率升高）。

d)事故情况下（线路断开、发电机组异常退出等），无其它备用有功容量时，系统出现功率缺额，频率会大幅度下降，只能采取自动切除部分负荷的方法使频率下降到允许范围内，e)自动低频减载是电网重要的反事故措施。

f)低频减载装置的要求：事故时候自动切除的负荷不能过多也不能过少。

g)中文“ZDPJ”或“ZJPH”；英文UFLS（UnderFrequency Load Shedding）二、系统频率的事故限额a) 厂用电机械出力下降导致的频率雪崩。

（<47Hz 时出力显著下降，发电机出力下降，恶性循环） b) 发电机无功出力减少引起电压水平降低，可能导致稳定破坏。

（励磁机转速降低，<45Hz 时出现） c) 对电动机转速、功率的影响。

（包括影响产品质量、出力降低、测量误差等）d) 危及汽轮机叶片（48.5Hz 发信号、47.5Hz 时30s 跳闸、47Hz 时0s 跳闸；52Hz 时0.3s 跳）e) 核能电厂冷却介质泵对频率要求很高，不能满足时自动跳闸。

三、系统频率的动态特性系统出现功率缺额时，频率从正常状态过渡到另一个稳定值所经理的过程，称为电力系统的动态频率特性。

决定因素：有功缺额的大小、系统转动部分的机械惯性、负荷的调节效应。

变化方程式：f tT e f f f f -∞∞=＋(-)e上式包含最后稳定频率、初始额定频率以及频率变化的时间常数（4~10s）。

其中时间常数取决于机组的惯性时间常数和负荷调节效应系数，对于大的系统较大。

第二节低频减载的工作原理一、基本原理过程逐次逼近原理：进行一次次的计算，直到找到系统功率缺额的数值（同时也断开了相应的用户）。

浅谈电力系统中如何完善低频减载控制模式

载模式是电力系统面临紧急隋况而采取的措施。具体而言就是，如果发生了电力系统频率过度降低的情况，时为了有效避免此事故进一步扩大，则要迅速切除电力系统中的部分负荷，进而让
以持续保持向负荷正常送电的运行状态。对于电力系统而言，运行的稳定性非常重要。如果电力系
速变化，若发电机出力大于负荷总功率，频率就上升；反之，频
率下降。
电力系统的频率恢复到额定范围之内，借此保证电力系统的运行安全，并确保对重要供电用户供电的持续性。低频减载控制
模式是世界范围内获得了广泛地应用，并且是确保电力系统稳定的最后一道防线，实际应用价值巨大，其从其实际应用情况
笔者就电力系统低频减载方案设计 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ题进行了分析和研究。
关键词：电力系统；低频减载；设计
・
中图分类号：Ｍ７２文献标识码：Ｔ１Ａ文章编号：６３１３（０１０ —１８０１７・１１２１）６０６—２
１电力系统频率稳定性和低频减载
态监测，但却可以利用继电器本身自带的测量手段，进行监测，
参考文献：
［叶慧平．１］电力系统中变压器的故障检修分析［］科技与Ｊ．
生活，Ｏ０１）２１（９． ’
如二次保险熔断报警、直流回路绝缘监测以及Ｔ、ＡＶＴ断线监测等。随着微机保护以及变电站自动化故障诊断系统的不断完善，为二次设备状态监测提供了基础。微机保护装置中的各个模块均带有自诊断功能，并且能够对插件进行巡回诊断。此外，还可在保护装置上加载诊断程序，进而达到自动对各个设备及

低频低压减载方案调整探析

低频低压减载方案调整探析[摘要]供电质量的改善，对提升重要用户供电的可靠性具有积极意义。

低频低压减载装置的设置，不仅能够有效地保证重要用户的稳定供电，而且还能够及时地避免因频率和电压下降所引起的供电系统安全事故。

本文基于低频低压减载的基本理论，重点分析了江西省某电网低频低压减载方案的调整情况，以期为促进电力系统的安全平稳运行提供一定的指导意义。

[Abstract]the power quality improvement is of positive significance to improve the reliability of power supply. Low frequency load shedding device，not only can effectively ensure the stability of important user's power supply，but also can avoid the frequency and the voltage drop of power supply system safety accidents caused by the. In this paper，the basic theory of low frequency low voltage load shedding based，focusing on analysis of Jiangxi province a low-frequency undervoltage load shedding scheme adjustment，in order to provide some guidance for the safe and stable operation of electric power system to promote.[关键词]低频低压；调整方案；探究[Keyword]low frequency low voltage adjustment scheme；inquiry；0.引言现阶段，供电系统的规模逐渐增大，其网络结构的设置也日益复杂。

基于频率变化率的低频减载方案在南方电网应用的探讨

基于频率变化率的低频减载方案在南方电网应用的探讨
张建新
【期刊名称】《广东电力》
【年(卷),期】2013(026)005
【摘要】低频减载保证了电力系统安全稳定运行,是电力系统遭受严重扰动下防止频率崩溃导致大面积停电的主要措施.针对频率变化率型低频减载方案的技术特点,探讨了适用于南方电网的半适应、自适应低频减载方案,并通过仿真与现有方案进行了比较,在总结各方案的技术特性的基础上,给出半适应、自适应低频减载方案在南方电网应用的建议.
【总页数】6页(P34-39)
【作者】张建新
【作者单位】中国南方电网电力调度控制中心,广东广州510623
【正文语种】中文
【中图分类】TM732
【相关文献】
1.基于负荷频率特性的低频减载方案优化 [J], 高学民;么莉;张辉;王刚;王文杰;林济铿
2.基于频率动态过程的低频减载方案校核研究 [J], 刘少华;敖蕾蕾;芦毅;胡超;王磊;赖悦
3.南方电网系统频率特性及低频减载方案 [J], 赵强;周剑;赵良;马世英;吴丽华;黄镔;王琦;曾勇刚;李建设;苏寅生
4.基于频率安全定量分析的南方电网联合低频减载方案 [J], 刘洪涛;曾勇刚;李建设;周霞;李碧君;徐泰山
5.计及频率差变化率的低频减载方案的研究 [J], 常喜强;何恒靖;解大;姚秀萍;艾芊因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

电力系统自动化-低频减载

• 第三道防线：因一些严重故障导致电力系统稳定破坏时，必须采取措施，防止系统崩溃，避免造成长时间大面积停电。
6.5 电力系统低频减载-电力系统频率的动态特性
• 电力系统频率的动态特性就是当发生有功功率的事故性缺额时，频率下降的过程。
• 在考虑系统频率的动态特性时，可以将系统看成一个机械能与电能转换的整体，它的机械转动惯量包括系统所有转动部分，如汽轮机、发电机、同步补偿机、电动机及被拖动的机械等的机械转动惯量，它们都以同一个等值转速，即在同一个不断变化的频率数值下共同工作。
fDN
t1 t2
tN tD1 tD2 tDN
EX1
P1
EX2
P2
EXN
PN
EXD1 EXD2 EXDN
PD1 PD2
PDN
6.5 电力系统低频减载-低频减载整定计算
（一）确定最大功率缺额Pqe
• 发生严重事故时，为了保证系统UFLS装置动作切除负荷后能使系统频率恢复到允许值，在计算接入UFLS装置的负荷功率之前，必须先确定系统发生故障时，功率缺额的最大值。确定最大功率缺额应考虑系统最不利运行条件下出现最严重故障时的情况。例如，按系统断开最大容量的机组或某一发电厂考虑；如果系统有可能解列成几个子系统时，还应考虑各子系统因联络线断开而出现的功率缺额。
6.5 电力系统低频减载-低频减载整定计算
（七）确定特殊级的有关参数 • 特殊级的动作频率通常只有一个，其整定值ft应
大于或等于基本级第一级的动作频率。特殊级是通过动作延时实现与基本级间动作的选择性的。在基本级的第一级的频率继电器尚未动作之前，特殊级的频率继电器就全部动作了，但是由于延时继电器的延时△t很大，只有在基本级动作不能使系统频率恢复到希望的频率时，特殊级的执行继电器才能动作。一般△t取电力系统时间常数 2～3倍，最小动作时间约为10～15s。特殊级中的各级的选择性是通过不同的延时实现的，相邻两级间的延时差不小于5s。

计及调速器频率动态响应的低频减载优化方案的研究

的电磁功率相等，在暂态过程中受到调速器的控制，转速由稳态运行时机械功率和发电机的电磁功率共
机响应于其所在节点的频率变化情况而改变出力，维持系统频率稳定；待系统频率恢复时，重新将相应发电机恢复为ＡＧＣ经济调度模式。
关键词
低频减载
发电机
转速
频率Ａ
中图法分类号
ＴＭ４０６；
文献标志码
电力系统在遭受大扰动后出现功率缺损，会导致频率下降。为防止频率崩溃和维持频率稳定，主要的频率控制手段有调速控制 … 和低频减载（ｕｎｄｅｒ￣ｅｑｕｅｎｅｙｌｏａｄｓｈｅｄｄｉｎｇ，ＵＦＬＳ）。低频减载是保证系统安全稳定运行极端重要的措施，也是防止大面积停电的最后一道防线的重要组成部分。低频减载的整定都是基于简化的单机带负荷模型，依据操作人员经验，预先确定可能发生的最大功率缺额，在不同的运行方式确定各轮次切负荷量、频率动作门槛值和时延等。制定的方案普遍存在只能适应特定场景或切负荷量较大的特点。根据新推出的《电力安全事故紧急处置和调查处理条例》（国务院令第５９９号）Ｊ，应以电网减供负荷作为电力安全事故等级评定的正确指标。因此，在制定或优化低频减载方案时应尽量减少损失负荷量。

第九章电力系统自动低频减载

第一节概述
电力系统自动低频减载备用电源自动投入
线路自动重合闸
第二节自动低频减载一、概述电力系统由于事故情况下，可能产生严重的有功缺额，超过系统热备用容量的部分导致系统频率大幅度下降。频率大幅下降使汽轮机叶片共振；频率崩溃、电压崩溃。在系统频率下降过程中，逐级切除负荷，减少系统的有功缺额，使系统频率保持在事故允许的限额之内。称为按频率自动减负荷。中文简拼为“ZPJH”，英文为UFLS（Under Frequency Load Shedding）
（6）每级切负荷ΔPLi 适应不同负荷总量、不同功率缺额。设第i-1级切负荷后，功率缺额使频率下降刚好使第i级启动，而系统正好无功率缺额，这样第i级切除的负荷均使频率上升，恰好上升至恢复频率的切负荷量即是第i级切的负荷。
（6）每级切负荷ΔPLi
1）设系统功率缺额为ΔPh1，系统在PLN
作用下频率下降正好到f1。
四、自动低频减载工作原理 1。最大功率缺额的确定（接至自动低频减载装置的总功率）发生事故后，低频减载不要求频率能恢复到额定频率，约49.5～50Hz之间，称为恢复频率fh。接至自动低频减载装置的总功率将小于50Hz时的最大功率缺额，两者之差为频率由50Hz下降至fh所少吸收的功率
P P h max L max Δ Phmax 最大功率缺额 K f L P P LN L max P K P f Δ PLmax 减载总功率 h max L LN P L max 1 K f L
1 . 2 ( 0 . 02 0 . 01 ) P ( 1 0 ) 0 . 0121 L 1 1 1 . 2 0 . 01 P 0 . 0121 2000 24 . 3 MW L 1

电力系统自动装置低频减载

2WKN PGN
d*
dt
TG
d*
dt
PT* PL*
2020/5/12
12/37
2、电力系统频率的动态特性
（2）全网多台机组并联运行：
•考虑忽略各节点频率偏差 fi 的差异，把全系统的所有机组看作
一台等值机。
•电动机及其拖动机械负荷的转动惯量远小于发电机组的转动惯量，可以忽略，这样并不会影响计算结果。
PLN PLk
K L*
fi fN
k 1
fi f N fi
系统缺额由负荷调节效应来补偿
2020/5/12
Pi1* 1 i1 PLk* K L*fi*
k1
23/37
（4）每段切功率的限制
（2）当第i级切除负荷 PLi* 后，系统 f f h
功率缺额由负荷调节效应来补偿。
Phi* 1 i PLk* K L*f h*
等值机的惯性时间常数
TX
d*
dt
PT *
PL*
d* d* df*
dt dt dt
转换为以负荷在额定频率时TX 的总功率为基
PGN PLN
df* dt
PT* PL*
PL PLN K L f
准功率
TX
PGN PLN KL*
d f* dt
f*
Ph* K L*
2020/5/12
13/37
•确定系统事故情况下最大的可能功率缺额，以及接入自动低频减载装置的功率值，是系统安全运行的重要保证。
•一般应该根据最不利的运行方式下发生事故时，实际可能发生的最大功率缺额来考虑。例如：按系统中断开最大机组，或者某一电厂来考虑。
•一般希望系统切除负荷后的恢复频率要小于系统额定频率 f h f N

低频低周减载定值

低频低周减载定值
低频低周减载定值指的是在电力系统中对于低频和低频减载的电压变化，进行设定的一种操作方式。

低频指的是电力系统中频率降低的情况，低频减载是指电力系统中负荷减少导致频率降低的情况。

在电力系统运行过程中，可能会出现负荷骤减的情况，这时候可能会导致系统频率下降，从而影响电力系统的稳定性和运行。

为了保持电力系统的稳定运行，需要进行低频低周减载定值的设定操作。

具体的低频低周减载定值设定，一般是根据电力系统的运行情况和负荷变化情况进行调整的。

通常情况下，会根据系统的负荷水平和频率变化情况，确定适当的减载定值，以保持系统的频率在合理范围内。

低频低周减载定值的设定操作需要考虑电力系统的负荷情况、发电机组的响应速度和负荷变化情况等因素。

通过合理的设定，可以保证电力系统的稳定性和安全运行。

低频低压减载协调

2.3低频低压减载间的协调优化配置原则研究2.3.1低压减载与低频减载的异同电压具有分散性的特点，而频率具有统一性的特点。

电压和频率的性质不同导致了低压减载与低频减载的整定方式不同，但二者的目的都是用来作为电力系统的第三道防线，以较小的负荷损失保障系统的安全、稳定运行，避免大停电，因此低压减载和低频减载在减载量和减载延时上可以相互参考，且在严重故障（系统解列）时，二者还要相互配合，以达到最优的减载量。

2.3.2 低压减载的一般原则和参数的确定1）低压减载设计方案的一般原则（1）根据《国家电网公司电力系统安全稳定计算规定》、《电力系统安全稳定导则》规定，动态过程中系统枢纽变电站母线电压低于限值0.75p.u.的时间不超过1s，即判为电压稳定。

（2）低压减载方案所需的负荷量应安排充足，满足各种不同故障形态下低压减载动作后的系统电压恢复。

一般情况下所安排的低电压切负荷量不能少于该地区负荷的10%～20%。

低压减载装置可以与低周减载装置安排切除相同的负荷。

（3）低压减载的延时时间主要取决于负荷的特性。

如负荷主要为具有恒功率特性的马达负荷，电压降低对负荷的影响较大，则低压减载的速度要快，切负荷的延时不能超过1.5s；如负荷主要为恒阻抗特性的照明或电加热装置时，负荷对电压降低不是特别敏感，切负荷的延时可以长一些，一般为 3s～6s，甚至更长一些。

（4）对于恒阻抗类型的负荷，当电压降低到一定程度而切除部分负荷后，系统电压仍无法恢复到正常运行所接受的水平，还需要增加一些轮次，使系统的电压恢复到可以接受的水平。

（5）低压减载继电器的定值范围为比正常运行时最低电压低8%～15%左右，对于电压变化幅度较大的系统，还可采用根据电压变化率来整定。

（6）根据电力系统运行特点，应考虑低压减载与低频减载的配合问题，确保低频减载与低压减载之间不会相互影响而出现欠切或过切的现象。

2）低压减载所考虑的故障类型（1）同杆并架的双回线路单回三永故障且双线全部跳开或是双回线路同时三永故障跳开；（2）中枢变电站因母线故障，断开所有连接线，退出运行；（3）严重线路故障情况下，切机安稳装置拒动，导致线路严重过载断开；（4）失去大容量发电厂；（5）直流线路闭锁故障；（6）其他一些连锁跳闸故障。