大规模风电并网对电力系统稳定性的影响及应对措施.ppt

大规模风电并网对电力系统稳定性的影响及应对措施 内蒙古电力培训中心 曹云 第一部分 现代电网及其发展特点第二部分 世界上几起重大电压稳定性事故的分析第三部分 大规模风电并网对电网的主要影响第四部分 提高电力系统电压稳定性的措施 第一部分 现代电网及其发展特点一、建设大规模联合电力系统 我国六大跨省电网已经建成、长江三峡电站的建设全国统一联合电力系统将会实现（三峡水电站总装机26台，单机容量70万千瓦，总容量1820万千瓦）美国、日本、欧洲电网跨国互联非常普遍，在中东和沿地中海各国，计划划分5个地区逐步建成联合电力系统。（补充内蒙古电网情况）优越性：利用地区时差取得错峰效益，合理利用发电能源，降低电、热、生产成本，优化运行方式，提高供电可靠性等。 二、发电机组容量逐渐增大 目前单机最大容量为1300MW汽轮发电机组，水电机组716MW，并发电机组向更大容量发展。对系统安全运行带来一些新问题。如短路电流水平不断增大，对于运行电网中电器设备提出更高要求。邻近负荷中心，大机组启停对系统稳定性影响问题值得注意。三、无功补偿装置和有载调压变压器的广泛应用 SVC（静止补偿器）调节速度快，调节平滑，切换损耗低等优点，维持系统稳定主要应急设备（并联电容、并联电抗器，以及串联补偿电容器）。 作用：控制负荷功率因数 P=V·I·3·cosφ调节电压分接头可以改变负荷电压水平的一种重要手段。无功补偿装置的安装：应注意地点，补偿类型在系统规划中应注意的 。有载调压有效地调节电压，必须是系统具有充足无功功率为前提。有载调压变压器，重载时的负调压效应会给系统稳定性带来不利影响。四、负载类型繁多 如空调负荷、计算机电源、冶炼设备、传动装置类型的负荷，使负荷的动态特性和非线性特性更为突出，数学模型更为困难。对维护持现代电力系统电压稳定性一个主要障碍。 五、电力系统中高新科学技术介入 1、目前，大型发电厂的监测控制系统，已从模拟控制方式（按设备分散原则，分别设置与主辅机相对应的独立的模拟控制进行调整和顺序控制）。发展到了第三代数字控制方式（各机组孤立的监控岛通过数字信道互通信息，统一调控），实现了发电厂（站）的综合自动化控制。 2、输电技术实行电力电子器件的柔性输电方式，改善电力系统暂态和动态稳定性，提高输电能力，控制系统的潮流分布。 3、变电所实行微机保护，微机型故障录波，微机监控远动，实现综合自动化控制。  4、配电系统 实现了配电自动化（DA）或配电管理系统（DMS)包括：配电网监控，无功补偿自动控制，远方读表负荷控制，地理信息系统（GIS）停电呼叫，用电需方管理等。 第二部分 世界上几起重大电压稳定性事故的分析一、1983年12月27日瑞典电力系统电压稳定性事故 瑞典系统具有400KV、220KV、132KV三个电压等级事故起因和过程： （1）当日12时57分，自北向南传输高峰负荷5600MW，在Harma400KV变电所一隔离开头故障，应切除（故障部分）。不幸是当时没能如此，由于母线保护动作切除两组400KV母线，连接其上的两回北400KV进线和两回南送400KV出线失电。 （2）故障发展使其余运行线路过负荷，53 S内所有Harma变电站400KV、220KV、132KV线路相继因低压过流，由保护断开，从而消弱整个系统联系。引起西部和中部电压大大降低，结果使北部至中部线路也全部切除。 （3）与挪威相连400KV线路解列。 （4）连接sealand的132KV线路以及连接丹麦直流联络线被解列。发生瑞典系统电压崩溃。 事故后分析： （1）负荷方面：不同类型的负荷相对于不同的电压水平会具有不同电压灵敏度，考察低电压情况负荷特性很有必要。 （2）有载调压变压器（OLTC）方面：OLTC为恢复负荷侧电压水平做出调整，使负荷功率增加，加重了传输线路的负担导致高压侧电压下降，形成恶性循环，造成系统电压崩溃。 （3）发电机组励磁输出限制方面，事故中一些发电机组励磁输出达到上限，限制了机端电压调整和事故过程中无功功率输出。 （4）继保方面：在电压下降过程中，而线路电流增大，致使线路距离保护动作进一步系统功率缺额，最终导致系统解列。 应加强对主干线路保护在类似情况下整定校验工作。 二、1987年元月12日，法国西部电力系统电压稳定性事故 事故起因和过程： （1）当日上午10时55分 至11时41分，南特市电站三台机组退役，余下一台因励磁保护动作也退出运行。 （2）电压下跌到380KV， 在数分钟内多台发电 机停运，有9000