电力系统安全稳定控制技术
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2019/4/16 7
• 电力系统的稳定性
电力系统在扰动（如功率或阻抗变化） 后返回静态运行的能力。稳定性包括功角 稳定性、电压稳定性和频率稳定性。
2019/4/16
8
• 世界上多次大停电都是由电力系统的失稳 事故引起的，故电力系统稳定是关系电力 系统安全运行的首要问题。长期以来，大 多数系统的主要问题是暂态功角稳定问题， 随着互联电网规模的不断扩大，新技术的 出现和新控制手段的应用，系统逐渐运行 在重载状态下，各种失稳形态也相继出现， 如电压稳定、频率稳定等，充分了解各种 失稳现象及其相互关系，是合理设计和运 行电力系统的关键。
2019/4/16
2019/4/16 4
• 电力系统的可靠性指的是长期符合要求运 行的概率，它表示连续地、长期不停电地 为用户提供充足的电力服务的能力。 • 电力系统的安全性指电力系统能够承受可 能发生的各种扰动而不会导致对用户供电 中断的风险程度。 • 电力系统的稳定性指的是扰动后系统保持 完整运行的持续性，取决于运行工况和扰 动性质。
2019/4/16 14
频率稳定
• 频率稳定指的是电力系统在遭受严重扰动
后，发电与负荷需求出现较大不平衡后， （无论是否的导致系统解列），系统频率 能够保持或恢复到允许的范围内，不发生 频率崩溃的能力。 • 频率稳定性取决于系统以最小的非计划负 荷损失维持/恢复发电和负荷之间平衡的能 力。频率失稳的形式是持续的频率振荡导 致发电机和负荷跳闸。
在正常运行状态下和受到扰动时维持同步运行的 能力。 • 功角稳定性取决于系统中各台发电机在电磁转矩 和机械转矩之间维持或恢复平衡的能力，失稳的 形式表现为某些发电机相对其它发电机的功角摆 动不断增大直至失去同步。功角稳定近一步分为 小干扰（或小信号）稳定和大干扰（或暂态）稳 定，前者指的是在小扰动情况下维持同步运行的 能力，后者指的是系统遭受大扰动时维持同步运 行的能力。
电力系统安全稳定控制技术 概述
丁卫东
南京南瑞集团公司稳定技术分公司
2012-6-28
目
录
电力系统性能的基本概念 电力系统安全稳定控制基本概念 电力系统安全稳定控制的基本原则 电力系统安全稳定控制的作用及措施 大停电事故案例
来自百度文库
2019/4/16
2
电力系统性能的基本概念
• 电力系统的任务
电力系统的任务就是不间断地向用户供 应质量(电压和频率等)合格的电能。保持电 力系统持续安全稳定运行就是必要条件。
• 电力系统的性能 描述电力系统的性能的重要指标包括可 靠性、安全性和稳定性。
2019/4/16 3
IEEE/CIGRE的电力系统性能定义
• IEEE——美国电气与电子工程师学会，是 美国一个较大的科学技术团体，由美国电 气工程师学会（AIEE）和美国无线电工程 师学会（IRE）合并而成，致力于电气、电 子、计算机工程和与科学有关的领域的开 发和研究。 • CIGRE ——国际大电网会议，是电力系统 中覆盖技术、经济、环境、组织和管理方 面的最重要的世界性组织，总部设在法国， 已有90余年历史 。
2019/4/16 9
IEEE/CIGRE的电力系统稳定性定义和分类
• 电力系统稳定性是指电力系统在给定的初 始运行工况下受到一个物理扰动后重新回 到运行平衡点，且在该平衡点大部分系统 变量都未越限，从而整个系统保持完整性 的能力。
2019/4/16
10
2019/4/16
11
功角稳定
• 功角稳定指的是互联电力系统中的同步发电机
2019/4/16 13
• 发生电压失稳的后果可以是损失区域负荷， 或保护系统动作引起输电线路和其它元件 跳闸，进而导致连锁故障。 • 小干扰电压稳定性指的是小扰动情况下 （如系统负荷逐渐增长时）系统对电压的 控制能力。大干扰电压稳定性指的是系统 在遭受大扰动（如系统故障或线路跳闸） 后维持稳态电压的能力。 • 研究电压稳定性的时间可从几秒到几十秒， 故电压稳定可以是短期或长期现象。
6
• DL/T 723-2000《电力系统安全稳定控制技术导 则》给出若干电力系统性能的定义。
• 电力系统的可靠性
电力系统供给所有用电点符合质量标准和所 需数量的电力的能力。
• 电力系统的安全性
电力系统在运行中，如出现特定可承受事件， 不致引起损失负荷、系统元件的负载超出其定额、 母线电压和系统频率超越允许范围、系统稳定破 坏、电压崩溃或连锁反应的能力。可承受事件是 电力系统设计和运行时规定可承受的偶发事件。
2019/4/16 12
电压稳定
• 电压稳定指的是电力系统在正常运行状态
下和受到扰动时，系统电压能够保持或恢 复到允许的范围内，不发生电压崩溃的能 力。 • 电压稳定性取决于电力系统在负荷需求与 系统向负荷供电之间维持/恢复平衡的能力。 电压失稳的形式可表现为某些母线电压不 断上升或下降。引起电压失稳的主要因素 是系统不能够维持无功功率的平衡。
2019/4/16 5
DL/T 723-2000中有关电力系统性能的定义 • DL/T 723-2000《电力系统安全稳定控制技术导 则》根据原电力工业部综科教［１９９８］２８ 号文《关于下达１９９７年修订电力行业标准计 划的通知》中所列项目任务《电力系统安全稳定 控制技术导则》而编制。 电力系统安全稳定控制是保证电力系统安全 稳定运行的重要措施。这类措施虽然已在电力系 统中有较普遍的应用，但尚缺乏较全面、系统的 技术规定来指导有关的科研、设计、制造和运行 工作。本标准即为了适应这一要求而制定。本标 准规定了电力系统安全稳定控制的功能、应用条 件、基本性能要求及主要技术指标等。 本标准适用于安全稳定控制系统的科研、设 计、制造和运行等领域。 2019/4/16
2019/4/16 15
• 在频率波动过程中，过程和设备的典型时 间常数可从小于1s（如低频减负荷）到几 分钟（如原动机的能量转换系统和负荷电 压调节器的响应），因此频率稳定性可以 是短期现场，也可以是长期现象。 • 短期频率失稳现象：事故造成发电功率不 足的孤岛，而低频减负荷量又不够，导致 频率快速下降，几秒内引发孤岛停电。
• 电力系统的稳定性
电力系统在扰动（如功率或阻抗变化） 后返回静态运行的能力。稳定性包括功角 稳定性、电压稳定性和频率稳定性。
2019/4/16
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• 世界上多次大停电都是由电力系统的失稳 事故引起的，故电力系统稳定是关系电力 系统安全运行的首要问题。长期以来，大 多数系统的主要问题是暂态功角稳定问题， 随着互联电网规模的不断扩大，新技术的 出现和新控制手段的应用，系统逐渐运行 在重载状态下，各种失稳形态也相继出现， 如电压稳定、频率稳定等，充分了解各种 失稳现象及其相互关系，是合理设计和运 行电力系统的关键。
2019/4/16
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• 电力系统的可靠性指的是长期符合要求运 行的概率，它表示连续地、长期不停电地 为用户提供充足的电力服务的能力。 • 电力系统的安全性指电力系统能够承受可 能发生的各种扰动而不会导致对用户供电 中断的风险程度。 • 电力系统的稳定性指的是扰动后系统保持 完整运行的持续性，取决于运行工况和扰 动性质。
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频率稳定
• 频率稳定指的是电力系统在遭受严重扰动
后，发电与负荷需求出现较大不平衡后， （无论是否的导致系统解列），系统频率 能够保持或恢复到允许的范围内，不发生 频率崩溃的能力。 • 频率稳定性取决于系统以最小的非计划负 荷损失维持/恢复发电和负荷之间平衡的能 力。频率失稳的形式是持续的频率振荡导 致发电机和负荷跳闸。
在正常运行状态下和受到扰动时维持同步运行的 能力。 • 功角稳定性取决于系统中各台发电机在电磁转矩 和机械转矩之间维持或恢复平衡的能力，失稳的 形式表现为某些发电机相对其它发电机的功角摆 动不断增大直至失去同步。功角稳定近一步分为 小干扰（或小信号）稳定和大干扰（或暂态）稳 定，前者指的是在小扰动情况下维持同步运行的 能力，后者指的是系统遭受大扰动时维持同步运 行的能力。
电力系统安全稳定控制技术 概述
丁卫东
南京南瑞集团公司稳定技术分公司
2012-6-28
目
录
电力系统性能的基本概念 电力系统安全稳定控制基本概念 电力系统安全稳定控制的基本原则 电力系统安全稳定控制的作用及措施 大停电事故案例
来自百度文库
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电力系统性能的基本概念
• 电力系统的任务
电力系统的任务就是不间断地向用户供 应质量(电压和频率等)合格的电能。保持电 力系统持续安全稳定运行就是必要条件。
• 电力系统的性能 描述电力系统的性能的重要指标包括可 靠性、安全性和稳定性。
2019/4/16 3
IEEE/CIGRE的电力系统性能定义
• IEEE——美国电气与电子工程师学会，是 美国一个较大的科学技术团体，由美国电 气工程师学会（AIEE）和美国无线电工程 师学会（IRE）合并而成，致力于电气、电 子、计算机工程和与科学有关的领域的开 发和研究。 • CIGRE ——国际大电网会议，是电力系统 中覆盖技术、经济、环境、组织和管理方 面的最重要的世界性组织，总部设在法国， 已有90余年历史 。
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IEEE/CIGRE的电力系统稳定性定义和分类
• 电力系统稳定性是指电力系统在给定的初 始运行工况下受到一个物理扰动后重新回 到运行平衡点，且在该平衡点大部分系统 变量都未越限，从而整个系统保持完整性 的能力。
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功角稳定
• 功角稳定指的是互联电力系统中的同步发电机
2019/4/16 13
• 发生电压失稳的后果可以是损失区域负荷， 或保护系统动作引起输电线路和其它元件 跳闸，进而导致连锁故障。 • 小干扰电压稳定性指的是小扰动情况下 （如系统负荷逐渐增长时）系统对电压的 控制能力。大干扰电压稳定性指的是系统 在遭受大扰动（如系统故障或线路跳闸） 后维持稳态电压的能力。 • 研究电压稳定性的时间可从几秒到几十秒， 故电压稳定可以是短期或长期现象。
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• DL/T 723-2000《电力系统安全稳定控制技术导 则》给出若干电力系统性能的定义。
• 电力系统的可靠性
电力系统供给所有用电点符合质量标准和所 需数量的电力的能力。
• 电力系统的安全性
电力系统在运行中，如出现特定可承受事件， 不致引起损失负荷、系统元件的负载超出其定额、 母线电压和系统频率超越允许范围、系统稳定破 坏、电压崩溃或连锁反应的能力。可承受事件是 电力系统设计和运行时规定可承受的偶发事件。
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电压稳定
• 电压稳定指的是电力系统在正常运行状态
下和受到扰动时，系统电压能够保持或恢 复到允许的范围内，不发生电压崩溃的能 力。 • 电压稳定性取决于电力系统在负荷需求与 系统向负荷供电之间维持/恢复平衡的能力。 电压失稳的形式可表现为某些母线电压不 断上升或下降。引起电压失稳的主要因素 是系统不能够维持无功功率的平衡。
2019/4/16 5
DL/T 723-2000中有关电力系统性能的定义 • DL/T 723-2000《电力系统安全稳定控制技术导 则》根据原电力工业部综科教［１９９８］２８ 号文《关于下达１９９７年修订电力行业标准计 划的通知》中所列项目任务《电力系统安全稳定 控制技术导则》而编制。 电力系统安全稳定控制是保证电力系统安全 稳定运行的重要措施。这类措施虽然已在电力系 统中有较普遍的应用，但尚缺乏较全面、系统的 技术规定来指导有关的科研、设计、制造和运行 工作。本标准即为了适应这一要求而制定。本标 准规定了电力系统安全稳定控制的功能、应用条 件、基本性能要求及主要技术指标等。 本标准适用于安全稳定控制系统的科研、设 计、制造和运行等领域。 2019/4/16
2019/4/16 15
• 在频率波动过程中，过程和设备的典型时 间常数可从小于1s（如低频减负荷）到几 分钟（如原动机的能量转换系统和负荷电 压调节器的响应），因此频率稳定性可以 是短期现场，也可以是长期现象。 • 短期频率失稳现象：事故造成发电功率不 足的孤岛，而低频减负荷量又不够，导致 频率快速下降，几秒内引发孤岛停电。