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电力系统安全稳定计算规范


主要内容
总则 电力系统安全稳定计算分析的目的和要求
电力系统安全稳定计算分析的基础条件
安全稳定计算的方法和判据
稳定计算分析和提高稳定性的措施 稳定计算分析的管理
3 电力系统安全稳定计算分析的基础条件
3.1 计算条件和基础数据 3.1.1 安全稳定计算分析前应首先确定的基础 条件包括:
(1)元件类 电力系统接线和运行方式 电力系统各元件及其控制系统的模型和参数 负荷模型和参数
3 电力系统安全稳定计算分析的基础条件
《电力系统安全稳定导则》规定: 电力系统承受大扰动能力的安全稳定标
准分为三级:
• 第一级标准:保持稳定运行和电网的正
常供电;
• 第二级标准:保持稳定运行,但允许损
失部分负荷;
3 电力系统安全稳定计算分析的基础条件
• 第一级安全稳定标准
正常运行方式下的电力系统受到下述单一 元件故障扰动后,保护、开关及重合闸正 确动作,不采取稳定控制措施,必须保持 电力系统稳定运行和电网的正常供电,其 它元件不超过规定的事故过负荷能力,不 发生连锁跳闸。 • 任何线路单相瞬时接地故障重合成功;
3 电力系统安全稳定计算分析的基础条件
(3)被简化的低压网络中的小
电源,原则上可与本地负 荷抵消,对系统特性影响
V S
P+jQ 110kV 220kV
较大的小电源可根据需要
予以保留。
RD jX D
配电网络
Z 配网无功补偿
I
P 等值电动机 小机组
等值静态负荷
3 电力系统安全稳定计算分析的基础条件
3 电力系统安全稳定计算分析的基础条件
3.3 电力系统的简化和等值 3.3.1 根据计算分析的目的和要求,必要时可
以对外部电网等值简化或对所研究电网的低
压网络进行合理简化。 3.3.2 网络接线的简化原则
(1)研究网络简化前后各主要线路和输电断面
3 电力系统安全稳定计算分析的基础条件
(2)研究网络一般可以只保留两级电压的网络接线,
能力的要求,研究限制短路电流水平的措
施。
2 电力系统安全稳定计算分析的目的和要求
2.4 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。
主要内容
总则 电力系统安全稳定计算分析的目的和要求 电力系统安全稳定计算分析的基础条件 安全稳定计算的方法和判据
稳定计算分析和提高稳定性的措施 稳定计算分析的管理
1 总则
1.1为了准确有效地贯彻执行《电力系统安全
稳定导则》,指导并规范各有关部门、企业 和单位对运行的或规划的电力系统的安全稳
定性进行全面分析研究,提高仿真计算的准
2 电力系统安全稳定计算分析的目的和要求
2.5 静态稳定计算分析
• 电力系统静态稳定(包括静态功角稳定和静
态电压稳定)计算分析的目的是应用相应的
判据确定电力系统逐个被加载运行点的静态 稳定性,求取在给定方式下的静态输送功率 极限和静稳定储备,检验给定运行方式的静 稳定储备是否满足要求。 • 计算范围:对于大电源送出线、联系薄弱的
3 电力系统安全稳定计算分析的基础条件
• 第三级安全稳定标准 电力系统因下列情况导致稳定破坏时,必须采取措施,防止系统崩溃, 避免造成长时间大面积停电和对最重要用户(包括厂用电)的灾害性停 电,使负荷损失尽可能减少到最小,电力系统应尽快恢复正常运行。 故障时开关拒动 故障时继电保护、自动装置误动或拒动; 自动调节装置失灵; 多重故障; 失去大容量发电厂; 其他偶然因素。
国家电网安全稳定计算技术规范
《国家电网安全稳定计算技术规范 Q/GDW404-2010》是国家电网公司电力系统安 全稳定计算的指导性文件。
适用于国家电网公司所属220kV及以上电 力系统的安全稳定计算分析工作。电网经营企 业、电网调度机构、电力生产企业、电力供应 企业、电力建设企业、电力规划和勘测设计、 科研等单位在开展电力系统安全稳定计算分析 时,均应遵守和执行本标准。
电压无功控制策略,实现无功
的分层分区就地平衡, 确保在正常、 检
修及特殊方式下各电压等级母线电压均能
控制在合理水平, 并具有灵活的电压调节
2 电力系统安全稳定计算分析的目的和要求
2.3 短路电流安全校核

短路电流安全校核的目的是在规定的运行
方式或网络拓扑结构下,校验系统中各母
线短路电流水平是否满足相关断路器开断
算分析中,应保证所采用模型和参数的准
3 电力系统安全稳定计算分析的基础条件
3.2 系统接线和运行方式 3.2.1 选取系统接线和运行方式的原则
应根据计算分析的目的,针对系统运行 中实际可能出现的不利情况,设定系统接 线和运行方式。应从下列三种运行方式 (正常方式、事故后方式、特殊方式)中 分别选择可能出现的对系统安全稳定不利 的情况,进行计算分析。 3.2.2 正常方式
路电流安全校核、静态稳定计算、暂态稳定定计算、频率稳定计算以及再同步计
算,并对计算结果进行认真、详细的分析,
研究系统的基本稳定特性,检验规划电网的
2 电力系统安全稳定计算分析的目的和要求
2.2 无功电压分析

无功电压分析目的是分析无功平衡状况与
电压水平, 发现电压无功薄弱环节,制定
主要内容
总则 电力系统安全稳定计算分析的目的和要求 电力系统安全稳定计算分析的基础条件 安全稳定计算的方法和判据
稳定计算分析和提高稳定性的措施 稳定计算分析的管理
2 电力系统安全稳定计算分析的目的和要求
2.1 安全稳定计算分析的目的和总体要求
2.1.1安全稳定计算分析的目的
通过对电力系统进行详细的仿真计算和分
3 电力系统安全稳定计算分析的基础条件
第二级安全稳定标准
正常运行方式下的电力系统受到下述较严重的故障扰动后,保护、开 关及重合闸正确动作,应能保持稳定运行,必要时允许采取切机和切 负荷等稳定控制措施。

• • •
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;
任一段母线故障; 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; 直流输电线路双极故障。
• 适用于国家电网公司所属220kV及以上电力系统的安全稳定计算分析工 作。


220kV以下电力系统的安全稳定计算工作可参照本规定的要求进行。
电网经营企业、电网调度机构、电力生产企业、电力供应企业、电力 建设企业、电力规划和勘测设计、科研等单位在开展电力系统安全稳
定计算分析时,均应遵守和执行本规定。
(2)事件类
故障类型和故障切除时间 重合闸动作时间
3 电力系统安全稳定计算分析的基础条件
3.1.2 应通过建模研究和实测工作,建立适用
于电力系统安全稳定计算的各种元件、控 制装置及负荷的详细模型和参数。计算分 析中应使用合理的模型和参数,以保证仿 真计算的准确度。 3.1.3 在系统设计、生产运行和试验研究的计
例如在500kV系统,保留500kV和220kV网络; 但负荷宜挂在变压器的中压侧或低压侧(如
220kV/110kV变压器的110kV侧)。在
1000/750kV电网中应至少保留三级电压的网络 接线,远期规划可适当简化。西北电网的
330kV和220kV系统可根据需要保留110kV网络。
低压电磁环网线路原则上应保留。
3.4 故障类型、地点、重合闸及故障切除时间
3.4.1 故障地点和故障类型
• 故障地点应选取对系统稳定不利的地点。 线路故障一般应选在线路两侧变电站出口, 变压器故障一般应选在高压侧或中压侧出 口,因主变低压侧切除故障时间较长,有 时会成为制约故障,低压侧故障切除时间 按实际情况确定,发电机出口故障应选在
2 电力系统安全稳定计算分析的目的和要求
2.6 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。
2 电力系统安全稳定计算分析的目的和要求


2.7 动态稳定计算分析

2 电力系统安全稳定计算分析的目的和要求
2.8 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。
动态稳定可分小扰动动态稳定和大扰动动态稳定。小扰动动态稳定是 指扰动量足够小,系统可用线性化状态方程描述的动态稳定过程。大 扰动动态稳定是指扰动量大到系统必须用非线性方程来描述的动态稳 定过程。 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。
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控制策略,用 以指导电网规划、设计、建设、生产运行
2 电力系统安全稳定计算分析的目的和要求
2.1.2 安全稳定计算分析的总体要求
电力系统安全稳定计算应根据系统的具体
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