第章提高电力系统稳定性的措施.ppt

* * 提高稳定性的一般原则 改善电力系统基本元件的特性和参数 原动机及其调节系统、发电机及其励磁系统、变压器、输电线路、无功补偿设备、直流输电、继电保护及开关设备； 采用附加装置提高电力系统的稳定性 串联电容补偿、并联电抗补偿、线路开关站、中继调相、变压器中性点经小电阻接地、电气制动 改善运行条件及其他措施 合理安排接线方式和运行电压、切机/切负荷、直流输电功率快速调制、系统解列、短时间异步运行 CH19 提高电力系统稳定性的措施 提高电力系统稳定性的措施—提高稳定性的一般原则 尽可能提高电力系统的功率极限——提高发电机电势、减小系统阻抗、提高和稳定系统电压 输电线路并联电抗补偿 采用高电压等级输电线路 串联电容器补偿/设置开关站； 减小变压器电抗 设置中继同步调相机； 抑制自发振荡的发生——选择合适的励磁调节装置和整定参数 多参数自动励磁调节器 PSS、FACTS，HVDC 尽可能减小发电机相对运动的振荡幅度——减小不平衡功率，减小转子相对加速度，减少转子相对动能变化 快速切除故障 自动重合闸 变压器中性点经小电阻接地 电气制动 切机切负荷 HVDC功率快速调节 合理确定运行方式、包括系统接线、运行潮流、运行电压水平，等； 系统解列与异步运行 提高电力系统稳定性的措施—提高静态稳定性的措施 尽可能提高电力系统的功率极限——输电线路并联电抗补偿，提高发电机电势 T-1 V1 V2 G L T-1 V1 V2 G L 提高电力系统稳定性的措施—提高静态稳定性的措施 尽可能提高电力系统的功率极限——采用高电压等级输电线路 T-1 V1 V2 G L 远距离输电采用超高压，减小输电线路电抗占系统阻抗的比重 提高电力系统稳定性的措施—提高静态稳定性的措施 尽可能提高电力系统的功率极限——输电线路设开关站、串联补偿、中继同步调相 G G G = Va V2 G 提高电力系统稳定性的措施—提高暂态稳定性的措施 尽可能减小发电机相对运动的振荡幅度——快速切除故障 G 暂态稳定极限PTsl：刚好保持暂态稳定所能输送的最大功率； 短路点、故障类型、切除时间不同，暂态稳定极限不同； P0 PTsl, 暂态稳定 P0 = PTsl, 临界稳定 P0 PTsl, 暂态失稳 提高电力系统稳定性的措施—提高暂态稳定性的措施 尽可能减小发电机相对运动的振荡幅度——快速切除故障 故障越严重，快速切除的稳定性效果越好 三相短路，Tc从0.2秒提高到0.1秒，暂稳极限提高近40% tc=0.0秒 tc=0.1秒 tc=0.2秒 提高电力系统稳定性的措施—提高暂态稳定性的措施 尽可能减小发电机相对运动的振荡幅度——自动重合闸：三相重合闸、单相重合闸 单相重合闸：必须校核线路潜供电流； 潜供电流过大，短路点电弧不会熄灭； 重合于永久故障，将恶化系统稳定性； G G 相间电容耦合——潜供电流 提高电力系统稳定性的措施—提高暂态稳定性的措施 尽可能减小发电机相对运动的振荡幅度——变压器中性点经小电阻/小电抗接地 仅对于不对称接地故障有效，Rg取值，4%STN 受端变压器中性点不宜接入Rg，否则会使得正在减速的受端机组负载加重，使系统暂态稳定恶化 T-1 T-2 V G L + - 中性点接小电抗，亦可改善不对称接地故障状态下的功率特性，但必须考虑中性点电位升高问题 提高电力系统稳定性的措施—提高暂态稳定性的措施 尽可能减小发电机相对运动的振荡幅度——发电机电气制动 G 控制保护 投 切 无电气制动 暂态失稳 投电气制动 第一摇摆稳定 切电气制动 第二摇摆稳定 多用于水电厂，以水为制动电阻 投切开关可用晶闸管，快速控制 提高电力系统稳定性的措施—提高暂态稳定性的措施 尽可能减小发电机相对运动的振荡幅度——发电机电气制动 制动容量与制动时间的配合是关键； 制动时间过长，导致第二摇摆失稳； G 控制保护 投 切 第二摇摆失稳 投电气制动 第一摇摆稳定 k点切制动电阻转子摇摆幅度大 提高电力系统稳定性的措施—提高暂态稳定性的措施 尽可能减小发电机相对运动的振荡幅度——快关汽门 功角增大时，快关中压调门，可有效降低机组输入蒸汽功率，减少转子加速能量； 功角开始减小时，逐步打开中压调门，减小减速面积（f123），从而降低功角振荡幅度； 需要考虑对火力发电机组机械系统的冲击影响； IP LP HP Reheater PHP: 30% PIP: 30% PLP: 40% Reheater Condenser