电力系统经济学原理第五章
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系统安全与辅助服务 15
电压控制与无功支持服务
• 为了增加电力网络的潮流传输容量，系统运行人 员会调用各种无功资源。 • 其中有一些资源与无功控制设备、如机械投切式 电容器与电抗器、静止无功补偿器、调压变压器 等，通常由系统运行人员直接控制，可以被任意 使用。 • 发电机组是实现电压控制的最佳选择，系统运行 人员有时需要调用这些属于发电公司的资源，为 此需要定义一种电压控制服务以反映此类情况。 还可以引入一项专门的业务，即出售无功支持或 电压控制服务。
系统安全与辅助服务
23
辅助服务的强制供应的不足
尽管强制供应方法非常简单， 但它并不是一个很 经济的做法，并且会带来一些操作上的困难：
• 上述强制规定可能会引发不必要的投资，造成辅 助服务资源供应量超过实际需要。例如，并不需 要所有的机组都参与频率控制，维护系统安全。 • 该方法很难鼓励技术或商业革新。因为它规定需 要采用已有的技术提供辅助服务，所以行业成员 没有兴趣去研究，而系统运行人员也没有动力去 寻找更新、更为有效的辅助服务供应方法。
系统安全与辅助服务 18
稳定服务
• 有些系统运营商还可以通过发电机获得其他网络 安全服务。
– 例如，联锁跳闸方案可以解决暂态稳定问题。 这些方案不会影响电力系统的当前状态，但是 在系统发生故障时，它们可以自动实现一些发 电机与负荷的解列，从而确保系统的安全稳定 • 同样地，电力系统稳定器能够对发电机出力进行 微小调整，抑制电力网络中可能出现的振荡。此 类稳定器可以增加系统中传输的潮流数量。
– 在互联系统中，局部性不平衡将影响与相邻地 区连接的联络线以及系统其余线路上的潮流。 如果频率偏差很Leabharlann Baidu的话，系统可能会崩溃。
系统安全与辅助服务 7
自动发电控制服务
• 自动发电控制的作用在于解决快速负荷波动与 难以预测的较小程度发电变化问题。它可以使 系统频率稳定在正常值或接近正常值的水平， 减少与其他电力系统之间的不当交换。
系统安全与辅助服务
22
5.3.1 辅助服务的强制供应
采用该方法时，一部分行业成员会被强制要求提 供特定类型的辅助服务，这是他们能够接入电力 系统的先决条件。如要求所有联网的发电机组： • 装设调差系数为4%的调速器。确保所有机组均会 对频率调整起到相同的作用。 • 在功率因数位于0.85 (超前）到0.9(滞后）这一范 围内时，能够正常运行，并且应当安装自动电压 凋节器。确保系统电压稳定。
第五章 系统安全与辅助服务
系统安全与辅助服务
0
基本内容
5.1 简介
5.2 辅助服务需求
5.3 辅助服务的获取
5.4 辅助服务的购买
5.5 辅助服务销售
5.6 推荐阅读材料
系统安全与辅助服务 1
5.1 简介
• 电能市场的良好运营的重要前提条件是必须有一个 坚实的物理电力系统。与其他商品相比，电力市场 成员只能通过已有电力系统进行电能买卖。 • 系统使用者必然希望电力系统具有一定的可靠性， 也就是系统的所有组成元件都应当运行在安全范围 内。 • 对于一个由成千上万个元件组成的系统来说，单个 元件发生故障是很常见的事。
• 一般而言，自动发电控制服务主要由那些可以 快速增减出力的机组提供。此类机组必须与电 网相连，需要装设一个调速器，并且它们常常 需要在自动发电控制模式下运行。
系统安全与辅助服务 8
负荷跟踪服务
• 负荷缓慢波动，尤其是那些电能市场没有考虑 到的各交易时段内的负荷波动，则可以通过发 电机组的负荷跟踪服务进行处理。 • 自动发电控制的动作相对小一些，负荷跟踪动 作比较容易预测。 • 这两种服务可将系统不平衡限制在接近于0的 很小范围内，使系统的频率接近正常值，通常 被用作预防性安全措施。
系统安全与辅助服务 25
5.3.2 辅助服务市场
强迫行业成员参与辅助服务的供应是一种缺乏经济 效率的方法，并且也存在实际操作困难，因此需要 建立一套市场供应机制。 市场机制的实现形式与辅助服务的特性有关：
系统安全与辅助服务 20
基本内容
5.1 简介
5.2 辅助服务需求
5.3 辅助服务的获取
5.4 辅助服务的购买
5.5 辅助服务销售
5.6 推荐阅读材料
系统安全与辅助服务 21
辅助服务的获取
系统运行人员获取辅助服务的方式有两种： • 强制要求其他行业成员提供一部分辅助服 务； • 将辅助服务的供应市场化。
系统安全与辅助服务 16
电压控制服务
• 电压控制服务的定义不仅需要考虑系统在正常状 态下的运行情况，还应当考虑那些难以预测的停 运可能产生的影响。在正常的运行条件下，通过 凋用无功资源，系统运行人员可以将各母线上的 电压控制在接近正常值的很小范围内:
0.95p.u. ≤ U ≤ 1.05p.u.
p.u.为标幺值的缩写：标幺值=有名值/基准值 • 将输电电压控制在这一范围内，一方面是为了方 便在配电网中进行电压调整，同时也是为了使输 电系统的运行更加安全。设臵电压上限的目的是 为了减少绝缘失败风险，而电压下限的设臵则比 较随意。 17 系统安全与辅助服务
• 作出上述简化假设后，仅需要考虑发电、负荷、 频率与电能交换数量这几个系统变量。 • 只要满足生产等于消费这一条件，系统频率及跨 区电能交换量就恒定不变。
系统安全与辅助服务 6
系统不平衡的影响
• 发电与负荷的平衡经常会受到多种因素的干扰， 如负荷发生变化、发电机出力控制不准确、偶发 性的发电机组或互联系统故障停运等。 – 在孤立系统中，发电过剩将促使系统频率上升 ，相反发电短缺将导致频率下降。系统不平衡 会引发频率变化，变化程度取决于系统内所有 发电机与旋转负荷所具有的转动惯量。
系统安全与辅助服务 12
5.2.2 网络问题
潮流传输限制 • 在真实的电力系统中，用户与生产者分布在一个 广袤的地理范围内，他们之间通过电网连接在一 起。随着负荷与发电的变化，网络各支路上的潮 流和各节点上的电压也会发生波动。 基于电力系统的不同状态，扰动可能表现为以下几 种形式： • 网络中的某条支路停运之后，该支路所承载的潮 流会在网络其他部分重新分配。由于潮流超过热 容量限值，网络中可能会有一条或多条支路发生 过载。随着越来越多的支路发生过载，最终可能 导致整个系统完全崩溃。
系统安全与辅助服务 19
5.2.3 系统恢复
• 即使系统运行人员已经竭尽所能，但还是有极个 别扰动最终会脱离他们的控制，最终导致整个电 力系统崩溃。此时系统运行人员需要尽可能迅速 地将系统运行恢复到正常情况。然而重新启动大 型火力发电机组需要相当数量的电能，而在整个 系统发生崩溃时很难实现这一要求。然而有些类 型的发电机（如水力发电机组，以及一些小型柴 油发电机）可以手工启动，或者通过贮存在电池 中的电能实现启动。 • 为保证系统在任何情况下都可以快速恢复运行， 系统运行人员需要保证有足够的系统恢复资源可 供调用。这种辅助服务通常被称为黑启动能力。
• 如：输电线路出现负荷过载，造成线路松弛下垂发生 短路事故；输电线路还会受到恶劣天气的影响。
系统安全与辅助服务 2
简介
• 为了能够解决可能发生的事故，系统运行人员需 要考虑同时采用预防和校正措施。
– 制定预防措施是为了对可能事故做出预先处臵 ，即使真的发生事故，也能确保系统稳定运行 – 在发生扰动之后需要采取校正措施，其目的是 将扰动的影响限制在一定的范围内 • 随着竞争性电力市场的建立，其中完成校正措施 的有些资源已经分流到另外一些行业成员手中。 对于系统运营商来说，这类资源已经变成一种需 要进行付费购买的商业服务，称其为辅助服务。
电压控制与无功支持服务
• 在正常情况下维持较高的电压水平，它将有利于 避免系统在出现突发性停运时发生电压崩溃。但 是良好的电压水平并不能保证系统的电压安全， 如果某一重载输电线路停运，它就会增加系统其 他线路上的无功损耗，如果不能及时补充无功， 系统就会发生电压崩溃。 • 与正常运行相比，系统在停运事故后所需要的无 功数量要大得多，因此电压控制服务反映的不仅 仅是正常运行状态下的电压调整能力，同时它还 需要能在紧急状态下提供足够的无功。 • 因此，电压控制服务常常被称为无功支持服务。 例[5-5]：系统进行无功支持后的变化情况。
系统安全与辅助服务 14
潮流传输限制
• 有些预防性措施的实施成本可能会非常低，或者 可以忽略不计。 例如，系统运行人员可以通过调整变压器抽头的 位臵、发电机电压设定值，投切电容器或电抗器 等手段，使电压稳定边界得以提高。通过使用移 相变压器，他们还可以改变系统中的有功潮流分 布，避免系统在故障后出现过载。 • 随着系统负荷水平的增加，一旦到达某一临界点 ，唯一能保证系统安全运行的手段只能是限制某 些支路上的有功潮流。实际上，有功潮流约束的 成本是真实存在的，有时还会非常高。例[5-4]
系统安全与辅助服务 10
平衡电能与平衡辅助服务的获取
• 平衡电能与平衡辅助服务都会通过现货电能市场 交易，理想情况是能在两者之间划定一个清晰的 界限。 • 然而各电力市场的规则设计存在相当大的差异， 这使得不可能清楚地对平衡电能与平衡辅助服务 进行界定。
• 总的来说，若是开放市场关闭时点距离实时运行 时间很短，系统运营商将能够通过现货电能市场 购得大部分的平衡需求。然而如果开放市场是日 前的，需要建立一套复杂的平衡服务获取机制。
系统安全与辅助服务 3
简介
• 辅助服务的作用是保证电能的顺利交易。专门建 立有针对性的机制，确保辅助服务的有效供应与 成本回收。 • 首先分析电力系统中的扰动类型及不同类型的扰 动对系统安全的影响，选择所需的辅助服务。
• 然后，将讨论如何确定每类辅助服务的必需数量 ，并思考应建立怎样的获取机制。 • 最后，将从辅助服务供应商这一角度出发，考察 应当怎样将辅助服务与电能交易进行整合， 从而 实现经营效益最大化。
系统安全与辅助服务 4
基本内容
5.1 简介
5.2 辅助服务需求
5.3 辅助服务的获取
5.4 辅助服务的购买
5.5 辅助服务销售
5.6 推荐阅读材料
系统安全与辅助服务 5
5.2.1 系统平衡
• 为了简化整个系统范围内的发电与负荷平衡问题 ，假设所有的发电机与负荷都连接在同一条母线 上。如果研究对象是一个互联系统，那么该母线 应当还连接所有其他地区与国家联铬线的共同端 点。
系统安全与辅助服务
9
备用服务
• 备用服务主要用来消除那些可能危害系统稳定的 和难以预测的大电能偏差
• 备用服务可以分为旋转备用与补充事故备用
– 提供旋转备用的机组需要能够立即对频率变化 作出响应，拟定提供的全部备用容量必须在很 短的时间内实现供应
– 提供补充事故备用的机组则无需马上作出响应 • 随着系统规模与可靠性标准的不同，上述参数可 能会出现相当大的变化
系统安全与辅助服务 24
辅助服务的强制供应的不足
• 对于辅助服务供应者来说，强制供应方法要求他 们提供辅助服务，但由此引发的成本不能回收。 例如，有发电商抱怨生产无功出力会增加同步发 电机的损耗，有时甚至会减少他们所能生产与销 售的有功电能数量。 • 有些成员可能难以提供部分辅助服务，或者不能 以经济的方式提供服务。例如，核电机组就无法 迅速调整有功出力适应负荷的快速变化。另外， 也不能为了获得备用服务，强制要求高效率的机 组只带部分负荷。
系统安全与辅助服务 11
备用响应
• 在考察机组的平衡服务供应能力时，出力调整速 度是最重要的影响因素。 • 在许多时候，机组在电网中的位臵也有可能会影 响它的平衡辅助服务供应能力。 • 如果机组通过某一输电走廊与系统主网架相连， 但该输电通道常常发生阻塞，机组的出力调整程 度受到输电线路约束的限制，那么它就不是一个 合适的平衡辅助服务备选机组。 • 例[5-3]：系统在大规模发电停运事故后的频率与 备用响应情况
系统安全与辅助服务 13
电力系统中的扰动形式
• 在发电机组或无功补偿设备突然停运时，系统可 能会缺少足够的无功支持。同样，某条重要线路 停运可能会导致网络无功损耗增加，达到超过系 统所能提供的水平。此时，一部分地区甚至是整 个网络，可能会发生电压崩溃。 • 过载十分严重的线路发生故障可能会导致一部分 发电机的转角增加，这可能会引发局部网络与系 统其他部分动态分离，进而出现发电与负荷不平 衡，最终使部分或整个区域发生系统崩溃。 运行人员必须采取一定的预防性措施，避免此类事 情的发生。
电压控制与无功支持服务
• 为了增加电力网络的潮流传输容量，系统运行人 员会调用各种无功资源。 • 其中有一些资源与无功控制设备、如机械投切式 电容器与电抗器、静止无功补偿器、调压变压器 等，通常由系统运行人员直接控制，可以被任意 使用。 • 发电机组是实现电压控制的最佳选择，系统运行 人员有时需要调用这些属于发电公司的资源，为 此需要定义一种电压控制服务以反映此类情况。 还可以引入一项专门的业务，即出售无功支持或 电压控制服务。
系统安全与辅助服务
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辅助服务的强制供应的不足
尽管强制供应方法非常简单， 但它并不是一个很 经济的做法，并且会带来一些操作上的困难：
• 上述强制规定可能会引发不必要的投资，造成辅 助服务资源供应量超过实际需要。例如，并不需 要所有的机组都参与频率控制，维护系统安全。 • 该方法很难鼓励技术或商业革新。因为它规定需 要采用已有的技术提供辅助服务，所以行业成员 没有兴趣去研究，而系统运行人员也没有动力去 寻找更新、更为有效的辅助服务供应方法。
系统安全与辅助服务 18
稳定服务
• 有些系统运营商还可以通过发电机获得其他网络 安全服务。
– 例如，联锁跳闸方案可以解决暂态稳定问题。 这些方案不会影响电力系统的当前状态，但是 在系统发生故障时，它们可以自动实现一些发 电机与负荷的解列，从而确保系统的安全稳定 • 同样地，电力系统稳定器能够对发电机出力进行 微小调整，抑制电力网络中可能出现的振荡。此 类稳定器可以增加系统中传输的潮流数量。
– 在互联系统中，局部性不平衡将影响与相邻地 区连接的联络线以及系统其余线路上的潮流。 如果频率偏差很Leabharlann Baidu的话，系统可能会崩溃。
系统安全与辅助服务 7
自动发电控制服务
• 自动发电控制的作用在于解决快速负荷波动与 难以预测的较小程度发电变化问题。它可以使 系统频率稳定在正常值或接近正常值的水平， 减少与其他电力系统之间的不当交换。
系统安全与辅助服务
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5.3.1 辅助服务的强制供应
采用该方法时，一部分行业成员会被强制要求提 供特定类型的辅助服务，这是他们能够接入电力 系统的先决条件。如要求所有联网的发电机组： • 装设调差系数为4%的调速器。确保所有机组均会 对频率调整起到相同的作用。 • 在功率因数位于0.85 (超前）到0.9(滞后）这一范 围内时，能够正常运行，并且应当安装自动电压 凋节器。确保系统电压稳定。
第五章 系统安全与辅助服务
系统安全与辅助服务
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5.1 简介
5.2 辅助服务需求
5.3 辅助服务的获取
5.4 辅助服务的购买
5.5 辅助服务销售
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系统安全与辅助服务 1
5.1 简介
• 电能市场的良好运营的重要前提条件是必须有一个 坚实的物理电力系统。与其他商品相比，电力市场 成员只能通过已有电力系统进行电能买卖。 • 系统使用者必然希望电力系统具有一定的可靠性， 也就是系统的所有组成元件都应当运行在安全范围 内。 • 对于一个由成千上万个元件组成的系统来说，单个 元件发生故障是很常见的事。
• 一般而言，自动发电控制服务主要由那些可以 快速增减出力的机组提供。此类机组必须与电 网相连，需要装设一个调速器，并且它们常常 需要在自动发电控制模式下运行。
系统安全与辅助服务 8
负荷跟踪服务
• 负荷缓慢波动，尤其是那些电能市场没有考虑 到的各交易时段内的负荷波动，则可以通过发 电机组的负荷跟踪服务进行处理。 • 自动发电控制的动作相对小一些，负荷跟踪动 作比较容易预测。 • 这两种服务可将系统不平衡限制在接近于0的 很小范围内，使系统的频率接近正常值，通常 被用作预防性安全措施。
系统安全与辅助服务 25
5.3.2 辅助服务市场
强迫行业成员参与辅助服务的供应是一种缺乏经济 效率的方法，并且也存在实际操作困难，因此需要 建立一套市场供应机制。 市场机制的实现形式与辅助服务的特性有关：
系统安全与辅助服务 20
基本内容
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5.2 辅助服务需求
5.3 辅助服务的获取
5.4 辅助服务的购买
5.5 辅助服务销售
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辅助服务的获取
系统运行人员获取辅助服务的方式有两种： • 强制要求其他行业成员提供一部分辅助服 务； • 将辅助服务的供应市场化。
系统安全与辅助服务 16
电压控制服务
• 电压控制服务的定义不仅需要考虑系统在正常状 态下的运行情况，还应当考虑那些难以预测的停 运可能产生的影响。在正常的运行条件下，通过 凋用无功资源，系统运行人员可以将各母线上的 电压控制在接近正常值的很小范围内:
0.95p.u. ≤ U ≤ 1.05p.u.
p.u.为标幺值的缩写：标幺值=有名值/基准值 • 将输电电压控制在这一范围内，一方面是为了方 便在配电网中进行电压调整，同时也是为了使输 电系统的运行更加安全。设臵电压上限的目的是 为了减少绝缘失败风险，而电压下限的设臵则比 较随意。 17 系统安全与辅助服务
• 作出上述简化假设后，仅需要考虑发电、负荷、 频率与电能交换数量这几个系统变量。 • 只要满足生产等于消费这一条件，系统频率及跨 区电能交换量就恒定不变。
系统安全与辅助服务 6
系统不平衡的影响
• 发电与负荷的平衡经常会受到多种因素的干扰， 如负荷发生变化、发电机出力控制不准确、偶发 性的发电机组或互联系统故障停运等。 – 在孤立系统中，发电过剩将促使系统频率上升 ，相反发电短缺将导致频率下降。系统不平衡 会引发频率变化，变化程度取决于系统内所有 发电机与旋转负荷所具有的转动惯量。
系统安全与辅助服务 12
5.2.2 网络问题
潮流传输限制 • 在真实的电力系统中，用户与生产者分布在一个 广袤的地理范围内，他们之间通过电网连接在一 起。随着负荷与发电的变化，网络各支路上的潮 流和各节点上的电压也会发生波动。 基于电力系统的不同状态，扰动可能表现为以下几 种形式： • 网络中的某条支路停运之后，该支路所承载的潮 流会在网络其他部分重新分配。由于潮流超过热 容量限值，网络中可能会有一条或多条支路发生 过载。随着越来越多的支路发生过载，最终可能 导致整个系统完全崩溃。
系统安全与辅助服务 19
5.2.3 系统恢复
• 即使系统运行人员已经竭尽所能，但还是有极个 别扰动最终会脱离他们的控制，最终导致整个电 力系统崩溃。此时系统运行人员需要尽可能迅速 地将系统运行恢复到正常情况。然而重新启动大 型火力发电机组需要相当数量的电能，而在整个 系统发生崩溃时很难实现这一要求。然而有些类 型的发电机（如水力发电机组，以及一些小型柴 油发电机）可以手工启动，或者通过贮存在电池 中的电能实现启动。 • 为保证系统在任何情况下都可以快速恢复运行， 系统运行人员需要保证有足够的系统恢复资源可 供调用。这种辅助服务通常被称为黑启动能力。
• 如：输电线路出现负荷过载，造成线路松弛下垂发生 短路事故；输电线路还会受到恶劣天气的影响。
系统安全与辅助服务 2
简介
• 为了能够解决可能发生的事故，系统运行人员需 要考虑同时采用预防和校正措施。
– 制定预防措施是为了对可能事故做出预先处臵 ，即使真的发生事故，也能确保系统稳定运行 – 在发生扰动之后需要采取校正措施，其目的是 将扰动的影响限制在一定的范围内 • 随着竞争性电力市场的建立，其中完成校正措施 的有些资源已经分流到另外一些行业成员手中。 对于系统运营商来说，这类资源已经变成一种需 要进行付费购买的商业服务，称其为辅助服务。
电压控制与无功支持服务
• 在正常情况下维持较高的电压水平，它将有利于 避免系统在出现突发性停运时发生电压崩溃。但 是良好的电压水平并不能保证系统的电压安全， 如果某一重载输电线路停运，它就会增加系统其 他线路上的无功损耗，如果不能及时补充无功， 系统就会发生电压崩溃。 • 与正常运行相比，系统在停运事故后所需要的无 功数量要大得多，因此电压控制服务反映的不仅 仅是正常运行状态下的电压调整能力，同时它还 需要能在紧急状态下提供足够的无功。 • 因此，电压控制服务常常被称为无功支持服务。 例[5-5]：系统进行无功支持后的变化情况。
系统安全与辅助服务 14
潮流传输限制
• 有些预防性措施的实施成本可能会非常低，或者 可以忽略不计。 例如，系统运行人员可以通过调整变压器抽头的 位臵、发电机电压设定值，投切电容器或电抗器 等手段，使电压稳定边界得以提高。通过使用移 相变压器，他们还可以改变系统中的有功潮流分 布，避免系统在故障后出现过载。 • 随着系统负荷水平的增加，一旦到达某一临界点 ，唯一能保证系统安全运行的手段只能是限制某 些支路上的有功潮流。实际上，有功潮流约束的 成本是真实存在的，有时还会非常高。例[5-4]
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平衡电能与平衡辅助服务的获取
• 平衡电能与平衡辅助服务都会通过现货电能市场 交易，理想情况是能在两者之间划定一个清晰的 界限。 • 然而各电力市场的规则设计存在相当大的差异， 这使得不可能清楚地对平衡电能与平衡辅助服务 进行界定。
• 总的来说，若是开放市场关闭时点距离实时运行 时间很短，系统运营商将能够通过现货电能市场 购得大部分的平衡需求。然而如果开放市场是日 前的，需要建立一套复杂的平衡服务获取机制。
系统安全与辅助服务 3
简介
• 辅助服务的作用是保证电能的顺利交易。专门建 立有针对性的机制，确保辅助服务的有效供应与 成本回收。 • 首先分析电力系统中的扰动类型及不同类型的扰 动对系统安全的影响，选择所需的辅助服务。
• 然后，将讨论如何确定每类辅助服务的必需数量 ，并思考应建立怎样的获取机制。 • 最后，将从辅助服务供应商这一角度出发，考察 应当怎样将辅助服务与电能交易进行整合， 从而 实现经营效益最大化。
系统安全与辅助服务 4
基本内容
5.1 简介
5.2 辅助服务需求
5.3 辅助服务的获取
5.4 辅助服务的购买
5.5 辅助服务销售
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系统安全与辅助服务 5
5.2.1 系统平衡
• 为了简化整个系统范围内的发电与负荷平衡问题 ，假设所有的发电机与负荷都连接在同一条母线 上。如果研究对象是一个互联系统，那么该母线 应当还连接所有其他地区与国家联铬线的共同端 点。
系统安全与辅助服务
9
备用服务
• 备用服务主要用来消除那些可能危害系统稳定的 和难以预测的大电能偏差
• 备用服务可以分为旋转备用与补充事故备用
– 提供旋转备用的机组需要能够立即对频率变化 作出响应，拟定提供的全部备用容量必须在很 短的时间内实现供应
– 提供补充事故备用的机组则无需马上作出响应 • 随着系统规模与可靠性标准的不同，上述参数可 能会出现相当大的变化
系统安全与辅助服务 24
辅助服务的强制供应的不足
• 对于辅助服务供应者来说，强制供应方法要求他 们提供辅助服务，但由此引发的成本不能回收。 例如，有发电商抱怨生产无功出力会增加同步发 电机的损耗，有时甚至会减少他们所能生产与销 售的有功电能数量。 • 有些成员可能难以提供部分辅助服务，或者不能 以经济的方式提供服务。例如，核电机组就无法 迅速调整有功出力适应负荷的快速变化。另外， 也不能为了获得备用服务，强制要求高效率的机 组只带部分负荷。
系统安全与辅助服务 11
备用响应
• 在考察机组的平衡服务供应能力时，出力调整速 度是最重要的影响因素。 • 在许多时候，机组在电网中的位臵也有可能会影 响它的平衡辅助服务供应能力。 • 如果机组通过某一输电走廊与系统主网架相连， 但该输电通道常常发生阻塞，机组的出力调整程 度受到输电线路约束的限制，那么它就不是一个 合适的平衡辅助服务备选机组。 • 例[5-3]：系统在大规模发电停运事故后的频率与 备用响应情况
系统安全与辅助服务 13
电力系统中的扰动形式
• 在发电机组或无功补偿设备突然停运时，系统可 能会缺少足够的无功支持。同样，某条重要线路 停运可能会导致网络无功损耗增加，达到超过系 统所能提供的水平。此时，一部分地区甚至是整 个网络，可能会发生电压崩溃。 • 过载十分严重的线路发生故障可能会导致一部分 发电机的转角增加，这可能会引发局部网络与系 统其他部分动态分离，进而出现发电与负荷不平 衡，最终使部分或整个区域发生系统崩溃。 运行人员必须采取一定的预防性措施，避免此类事 情的发生。