电力系统安全稳定计算分析.docx

电力系统安全稳定计算分析 1.1 安全稳定计算分析的任务与要求 （1） 电力系统安全稳定计算分析的任务是确定电力系统的静态稳 定、暂态稳定和动态稳定水平，分析和研究提高安全稳定的措施，以 及研究非同步运行后的再同步及事故后的恢复策略。 （2） 进行电力系统安全稳定计算分析时，应针对具体校验对象（线 路、母线等），选择下列三种运行方式中对安全稳定最不利的情况进 行安全稳定校验。 正常运行方式：包括计划检修方式，和按照负荷曲线以及季 节变化出现的水电大发、火电大发、最大或最小负荷、最小开机和抽 水蓄能运行工况等可能出现的运行方式； 事故后运行方式：电力系统事故消除后，在恢复到正常运行方 式前所出现的短期稳态运行方式； 特殊运行方式：主干线路、重要联络变压器等设备检修及其 它对系统安全稳定运行影响较为严重的方式。 （3） 应研究、实测和建立电网计算中的各种元件、装置及负荷的 参数和详细模型。计算分析中应使用合理的模型和参数，以保证满足 所要求的精度。规划计算中可采用典型参数和模型，在系统设计和生 产运行计算中，应保证模型和参数的一致性，并考虑更详细的模型和 参数。 （4）在互联电力系统稳定分析中，对所研究的系统原则上应予保 留并详细模拟，对外部系统可进行必要的等值简化，应保证等值简化 前后的系统潮流一致，动态特性基本一致。 1.2电力系统静态安全分析 电力系统静态安全分析指应用N-1原则，逐个无故障断开线路、 变压器等元件，检查其他元件是否因此过负荷和电网低电压，用以检 验电网结构强度和运行方式是否满足安全运行要求。 1.3电力系统静态稳定的计算分析 静态稳定是指电力系统受到小干扰后，不发生非周期性失步， 自动恢复到起始运行状态的能力。 电力系统静态稳定计算分析的目的是应用相应的判据确定电 力系统的稳定性和输电线的输送功率极限，检验在给定方式下的稳定 储备。 对于大电源送出线，跨大区或省网间联络线，网络中的薄弱 断面等需要进行静态稳定分析。 静稳定判据为：dP/d 6 0或dQ /dV〉0。 1.4电力系统暂态稳定的计算分析 暂态稳定是指电力系统受到大扰动后，各同步电机保持同步 运行并过渡到新的或恢复到原来稳态运行方式的能力。 暂态稳定计算分析的目的是在规定运行方式和故障形态下， 对系统稳定性进行校验，并对继电保护和自动装置以及各种措施提出 相应的要求。 暂态稳定计算的条件如下： 应考虑在最不利地点发生金属性短路故障； 发电机模型在可能的条件下，应考虑采用暂态电势变化甚至次 暂态电势变化的详细模型（在规划阶段允许采用暂态电势恒定的模 型）； 继电保护、重合闸和有关自动装置的动作状态和时间，应结合 实际情况考虑； 考虑负荷特性。 （4）暂态稳定的判据是电网遭受每一次大扰动后，引起电力系统 各机组之间功角相对增大，在经过第一或第二个振荡周期不失步，作 同步的衰减振荡，系统中枢点电压逐渐恢复。 1.5电力系统动态稳定的计算分析 （1） 动态稳定是指电力系统受到小的或大的干扰后，在自动调节 和控制装置的作用下，保持长过程的运行稳定性的能力。 （2） 电力系统有下列情况时，应作长过程的动态稳定分析： 系统中有大容量水轮发电机和汽轮发电机经较弱联系并列运 行； 采用快速励磁调节系统及快关气门等自动调节措施； 有大功率周期性冲击负荷； 电网经弱联系线路并列运行； 分析系统事故有必要时。 （3）动态稳定计算的发电机模型应采用考虑次暂态电势变化的详 细模型，考虑同步电机的励磁调节系统和调速系统，考虑电力系统中 各种自动调节和自动控制系统的动作特性及负荷的电压和频率动态 特性。 （4）动态稳定的判据是在受到小的或大的扰动后，在动态摇摆过 程中发电机相对功角和输电线路功率呈衰减振荡状态，电压和频率能 恢复到允许的范围内。 1.6电力系统电压稳定的计算分析 （1） 电压稳定是指电力系统受到小的或大的扰动后，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。 （2） 电力系统中经较弱联系向受端系统供电或受端系统无功电源 不足时，应进行电压稳定性校验。 （3） 进行静态电压稳定计算分析是用逐渐增加负荷（根据情况可 按照保持恒定功率因数，恒定功率或恒定电流的方法按比例增加负荷） 的方法求解电压失稳的临界点（由dP/dV=0或dQ/dV=0表示）， 从而估计当前运行点的电压稳定裕度。 （4） 可以用暂态稳定和动态稳定计算程序计算暂态和动态电压稳 定性。电压失稳的判据可采用母线电压下降，平均值持续低于限定值。 应区别由功角振荡或失稳造成的电压严重降低和振荡。 （5） 详细研究电压动态失稳时，模型中应包括负荷特性、无功补 偿装置动态特性、带负荷自动调压变压器的分接头动作特性、发电机 定子和转子过流和低励限制、发电机强励动作特性等。 1.7电力系统再同步的计