电力系统稳定分析和控制(EEAC)的基本理论和FASTEST软件的背景知识.ppt

2003-8-10 电力系统稳定分析和控制的基本理论和FASTEST软件的背景知识 一、电力系统稳定性的基本概念 电力系统中，在50Hz基频下，几乎所有的变量都可以如下表示： 电力系统稳定性的基本概念 因此，电力系统稳定性至少应包括以下三个方面： 暂态功角稳定性 暂态电压安全性 暂态频率安全性 只有上述三个方面的安全性都得到满足的电力系统，才可以认为是安全的。 二. 电力系统的运行状态和控制策略 三.电力系统安全稳定计算分析 电力系统安全稳定计算分析的目的是通过详细的仿真计算和分析研究，确定系统稳定问题的主要特征和稳定水平，提出提高系统稳定水平的措施和保证系统安全稳定运行的策略。 计算内容包括：静态安全分析、静态稳定计算、暂态稳定计算、动态稳定计算、电压稳定计算、频率稳定计算以及再同步计算。 静态安全分析 电力系统静态安全分析指应用潮流计算的方法，根据N-1原则，逐个无故障断开线路、变压器等单一元件，检查其他元件是否因此过负荷和电网电压水平是否符合要求，用以检验电网结构强度和运行方式是否满足安全运行的要求。 静态稳定计算分析 静态稳定是指电力系统受到小扰动后，不发生非周期性失步，自动恢复到起始运行状态的能力。 暂态稳定计算分析 暂态稳定计算分析的目的是在规定的运行方式和故障形态下，对系统的暂态稳定性进行校验，研究保证电网安全稳定的控制策略，并对继电保护和自动装置以及各种安全稳定措施提出相应的要求。 动态稳定计算分析 动态稳定是指电力系统受到小的或大的扰动后，在自动调节和控制装置的作用下，保持较长过程的运行稳定性的能力，通常指电力系统受扰动后不发生发散振荡或持续的振荡，是电力系统功角稳定的另一种形式。 动态稳定计算分析的目的是在规定的运行方式和故障形态(包括小扰动和大扰动)下，对系统的动态稳定性进行校验，确定系统中是否存在负阻尼或弱阻尼振荡模式，并对系统中敏感断面的潮流控制、提高系统阻尼特性的措施、并网机组励磁及其附加控制系统和调速系统的配置和参数优化以及各种安全稳定措施提出相应的要求。 电压稳定计算分析 电压稳定计算分析的目的是在规定的运行方式和故障形态下，对系统的电压稳定性进行校验，并对系统电压稳定控制策略、低电压减负荷方案、无功补偿配置以及各种安全稳定措施提出相应的要求。 频率稳定计算分析 频率稳定计算目的是，当系统的全部或解列后的局部出现较大的有功功率扰动造成系统频率大范围波动时，对系统的频率稳定性进行计算分析，并对系统的频率稳定控制对策、低频减负荷方案、机网协调策略以及各种安全稳定措施提出相应的要求。 目前我国已形成东北一华北一山东一华中一川渝交流互联电网、华中一华东直流互联电网，华中一西北背靠背直流互联电网，以及华中一南方直流互联电网。面对大规模的全国互联电网，我国电力系统的安全稳定问题更加复杂，如大区互联电力系统的动态特性、大区互联电网的运行控制、受端系统的电压稳定性、交直流系统的相互影响，以及电网安全稳定措施等问题日益突出，使我国电力系统的安全稳定运行面临新的挑战，也对电力系统安全稳定计算分析提出了新的要求。 四. 《电力系统安全稳定导则》和三道防线 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； c.同级电压的双回或多回线和环网，任一回线三相故障断开不重合； d.任一发电机跳闸或失磁； e.受端系统任一台变压器故障退出运行；  f.任一大负荷突然变化； g.任一回交流联络线故障或无故障断开不重合； h.直流输电线路单极故障。 但对于发电厂的交流送出线路三相故障，发电厂的直流送出线路单极故障，两级电压的电磁环网中单回高一级电压线路故障或无故障断开，必要时可采用切机或快速降低发电机组出力的措施。 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。  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。  五.分析和咨询 电力系统的特点 具有很强的非线性，系统的稳定性取决于： 系统的初始运行工况（潮流）； 动态设备的特性（动态）； 以及故障的严重程