区域电网稳定控制系统RCS-992介绍1

局部稳定控制与区域稳定控制
局部稳定控制：单独安装在1～2个厂站，解决的是本厂站 母线、主变或出线故障时出现的稳定问题。 区域电网稳定控制指：为解决一个区域电网内的稳定问题 而安装在多个厂站的稳定控制装置，经通道和通信接口联 系在一起，组成稳定控制系统，站间相互交换运行信息， 传送控制命令，可在较大范围内实施稳定控制。区域稳定 控制系统一般设有一个主站、多个子站和执行站，主站一 般设在枢纽变电所或处于枢纽位置的发电厂。主站负责汇 总各站的运行工况信息，识别区域电网的运行方式，并将 有关运行方式信息传送到各个子站。
• 稳定控制系式、预定的故障类型，如果出现了预想以 外的方式或故障，则稳控系统不能保证电网的稳定性，即 第二道防线是人们主动出击采取的措施；
• 第三道防线则是兜底的， 凡是多重故障、预想之外的事 故导致系统失去同步或频率、电压异常，由第三道防线的 装置采取控制措施，防止事故扩大，防止系统崩溃，即第 三道防线是被动应对大事故的手段。
电力系统稳控制分类
（1）按电网运行状态稳定控制分为：预防性控 制、紧急控制、失步控制、解列后控制及恢复 性控制；
（2）按控制范围划分：局部稳定控制、区域电 网稳定控制、大区互联电网稳定控制；
（3）按稳定类型分为：
暂态（功角）稳定控制； 动态稳定控制；
频率紧急控制；
电压紧急控制；
失步控制（解列）；设备过负荷控制（热稳定）
第II类，单一严重故障（出现概率较低的故障）: a.单回线单相永 久性故障重合不成功及无故障三相断开不重合；b.任一段母线故 障；c.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；d.直流输电线路双极故障。
第III类，多重严重故障（出现概率很低的故障）: a.故障时开关 拒动；b.故障时继电保护、自动装置误动或拒动；d.自动调节装 置失灵；e.多重故障;f.失去大容量发电厂；g.其他偶然因素。
区域电网安全稳定控制系统 RCS-992介绍
2011年2月16日 南京
一、稳定控制技术简介 二、RCS-992系列产品简介 三、RCS-992系列装置调试介绍 四、RCS-992系统装置异常处理 五、RCS-992系列装置联调注意事项 六、典型工程应用介绍
1 电力系统大扰动分类
大扰动可按扰动严重程度和出现概率分为三类：
• 控制策略表的形成分为离线和在线两种，目前国内都采用 离线制订策略表，缺点是计算、维护工作量大，对电网发 展变化的适应性较差；在线决策是发展方向，但需要当前 电网的运行状态和数据信息，需要能快速而准确进行分析 计算的专用软件及高速运算的服务器，目前国内在线决策 方面已进入工程应用阶段。
稳定控制主站或子站装置
3 什么是三道防线（定义）？
针对电网可能发生的大扰动事故设置三道防线 ： • 第一道防线：在电力系统正常状态下通过预防性控制保持
其充裕性和安全性（足够的稳定裕度），发生故障时由性 能良好的继电保护装置构成，确保快速、正确地切除电力 系统的故障元件，防止系统失去稳定。 • 第二道防线：由电力系统安全稳定控制系统及切机、切负 荷等稳定控制措施构成，对预先考虑到的存在稳定问题的 故障（事故）进行检测、判断和实施控制，防止系统失去 稳定（包括热稳定）。[主动采取措施] • 第三道防线：由失步解列、频率及电压紧急控制装置构成， 当电力系统发生失步振荡、频率异常、电压异常等事故时， 采取解列、切负荷、切机等控制等措施，防止系统崩溃， 避免出现大面积停电。[被动应对]
2 电力系统承受大扰动能力的三级标准
《电力系统安全稳定导则》规定我国电力系 统承受大扰动能力的标准分为三级：
第一级标准：保持稳定运行和电网的正常供 电[对于出现概率较高的单一元件故障，不 采取稳定控制措施 ]；
第二级标准：保持稳定运行，但允许损失部 分负荷[出现概率较低的严重故障];
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 [出现概率很低的多重性严重事故]。
保持系统完整性
三道防线与三级标准的关系
三道防线与导则中规定的三级标准并没有完全一一对应关 系，但总体上三道防线应满足三级标准要求。
• 继电保护是第一道防线，但第一道防线的正确动作并不一 定能完全满足稳定导则中规定的第一级标准，例如，一些 联系相对薄弱的电网连单瞬、单永故障都存在问题，需要 采取稳定控制措施来提高电网的送电能力；
第三道防线一般不针对特定的运行方式与故障形态， 宜分散、就地配置。
图 电力系统状态转换及三道防线
正常 （安全）
③ ③
恢复
Ⅰ
①
警戒
②
②
Ⅱ
③ ③
失步
Ⅰ②
Ⅱ 紧急
Ⅲ
崩溃 系统完整性破坏
合理的电网结构及相应电力设施
电网快速保护及预防控制装置 （第一道防线） 稳定控制装置/系统 （第二道防线） 电网失步解列、电压及频率 紧急控制（第三道防线）
大区互联电网稳定控制：按分层分区原则，互联电网稳 定控制主要解决与联络线有关的紧急控制，必要时需交换 相关区域电网内的某些重要信息。
暂稳控制研究方向中的几个问题
• 暂态稳定是系统在受到大扰动时的发电机功角摇摆的动态 过程，其特点是过程时间很短，一般在1秒左右。要求稳 定控制措施在0.15～0.2秒执行完，扣除断路器跳闸、通 道传送、出口继电器、故障判断等时间，留给稳控装置判 断决策时间也就10～50ms。在这样短暂的时间内进行大量 复杂的稳定计算、判断、措施优化和决策显然是不可能完 成的。寻求暂稳的实时、超实时决策控制也就不现实，策 略表法仍是现在和今后控制的基本方法。
离线决策方式
人为
对 电 网 各 种 预 想 运 行 方 式 整定 控 制 策 略 表 预定故障集进行分析计算
第I类，单一故障（出现概率较高的故障）：a.任何线路单相瞬时 接地故障重合成功；b.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，任一回线 三相故障断开不重合；c.任一发电机跳闸或失磁；d.受端系统任 一台变压器故障退出运行；e.任一大负荷突然变化；f.任一回交 流联络线故障或无故障断开不重合；g.直流输电线路单极故障。