电力系统自动解列装置.ppt

10、电力系统自动解列装置 10-1 研究的意义 10-2 研究现状 10-3 研究的应用及发展 电力系统自动解列装置 宏观定义：电力系统或发电设备由于保护或安全自动装置动作或按规定的要求，解开相互连接使其单独运行的操作。 详解： 当电力系统受到干扰,其稳定性遭到破坏,发电机之间失去同步，电力系统就过渡到非同步振荡的状态。非同步振荡的结局有两种可能：①利用发电机和电力系统允许的短期非同步运行的性能,采取适当的技术措施,使失去同步的两部分重新进入同步振荡过程，而后衰减到新的稳态运行状态,称为再同期；②无法恢复同步,则将两个不同步部分之间的联系切断，分解成两个互不联系的部分，从而结束非同步振荡，称为解列。 研究的意义 电力系统虽然采取了一系列提高暂态为稳定的措施，能够保证系统某些规定的运行条件下的暂态稳定性。但是当电力系统出现了超过的规定的严重故障，或者出现事先未能预料的严重扰动，系统仍会有可能失去稳定性。稳定性的破坏，涉及整个电力系统，会造成极大的损失。为此，应事先考虑一些可能的应急措施，以减少损失，尽快恢复对用户的正常供电。 当发电机和电力系统其他部分之间、系统的一部分和系统其他部分之间失去同步并无法恢复同步时，将它们之间的联系切断，分成相互独立、互不联系的两部分的技术措施。它是最终为维持电力系统稳定运行、防止事故扩大造成严重后果的重要措施。（就是把原来系统分解成子系统，让没有故障的那部分正常运行） 研究的现状 解列分为主动解列和被动解列两种方式。 由于部分线路或者电力设备超过容量极限而自动跳闸使系统解列成若干电力孤岛，这种”被迫使电网解列的方式成为被动解列。此时形成的电力孤岛往往出现功率不平衡的现象，因此同时必须采取适当的切机切负荷的紧急控制措施。 相对电网的被动解列，电网的主动解列是指调度中心通过合理的解列策略主动地将整个传输网络分解为多个电力孤岛。在电网解列后，每个电力孤岛的发电和负荷理论上功率是基本平衡的，各个孤岛将采取适当的紧急控制措施使其达到新的稳定平衡状态。因此，尽管电网处于不正常解列状态，但是不会影响用户持续用电。 解列控制是一个非常复杂的综合性课题，虽然解列策略计算必须在几秒或者十几秒之内完成，但是电力系统在正常状态下，并列运行的发电整个解列过程可能需要持续十几分钟或者更长的时间。在这个过程中 ,它包含了系统运行的五种状态 :正常、警戒、紧急、极端和恢复状态。系统运行状态的每一次过渡都隐含着系统若干或全部的状态变量正在向稳定或不稳定的区域移动 ,它将涉及到电力系统稳定控制领域内的各个问题。如静态稳定性问题、动态安全稳定性问题、电压稳定性问题、角稳定性问题等。目前国内外针对电网解列的研究已经取得了一定的成果 ,但是仍然存在大量的问题亟待解决。 被动解列 目前电网的被动解列主要靠失步解列装置来完成 ,而失步解列装置的核心技术是 失步判据、解列装置的配合、防误动的闭锁措施等。 失步解列：当电力系统失步后，选择合适的解列点将系统解列，使由频率不等而发生振荡的两部分系统失去联系，因此也就消除了振荡，避免事故在全系统的进一步扩大。 基于电流的解列判据：利用测量三相电流变化量的幅值和频率来检测系统振荡 ,从而判断系统是否要解列。该判据不能反映电流的方向 ,也不能反映电压、电流的相位关系 ,对振荡和摆动的判断受到限制。设系统振荡实测电流有效值为I0,振荡前负荷电流为I1,由振荡引起电流变化量为ΔI, ΔI = I0 - I1 ΔI的变化幅度ΔIm和频率的变化幅度Δf作为解列的动作判据: ΔIm ΔIset Δf Δfset (ΔIset为摆动幅度整定值， Δfset为摆动频率整定值) 基于阻抗的解列判据：根据系统的视在阻抗得出的解列判据 ,此判据原理成熟 ,在实际中有很广泛的应用。与此类似的还有利用测量电阻及其变化率检测振荡的判据以及利用阻抗变化率的判据等。基于阻抗的解列判据虽然能反映各种原因造成的振荡 ,在预测动态稳定性方面准确性较高 ,但它容易受系统运行方式和网络结构的变化影响 基于电压的解列判据：该判据需要将整个电力网络等价为两台发电机且两机机端电势幅值相等 ,并在忽略系统各元件电阻的前提下 ,根据振荡中心电压判断装置是否需要动作。这类判据在国外应用较为普遍 ,国内也有部分应用。但该方法是在理想条件下 ,做了一定的假设和大量简化的基础上获得 ,计算存在误差。在简单双机系统中,假设两端电势幅值相等,都为 E ,在忽略系统各元件电阻的前提下,得到与振荡中心电压相关的表达式: Uz=Ecos(δ/2) duz/dt= - 0.5Esin(δ/2)dδ/dt 满足以下条件认为发生振荡: |Ecos(δ/2)|ε |du