一、電力系統(tǒng)穩(wěn)定概述和分類

穩(wěn)定的分類其實至今為止都沒有一定統(tǒng)一的定論，歐洲和美洲很多都不一樣，有傳統(tǒng)的分類也有現(xiàn)在的分類。姑且按我自己的想法梳理。

電力系統(tǒng)穩(wěn)定分為三個電量的穩(wěn)定：電壓穩(wěn)定、頻率穩(wěn)定、功角穩(wěn)定。

功角的穩(wěn)定又分為三種：靜態(tài)穩(wěn)定、暫態(tài)穩(wěn)定和動態(tài)穩(wěn)定。

其中，靜態(tài)穩(wěn)定是系統(tǒng)受到小擾動后系統(tǒng)的穩(wěn)定性；暫態(tài)穩(wěn)定是大擾動后系統(tǒng)在隨后的1－2個周波的穩(wěn)定性；動態(tài)穩(wěn)定是小擾動后或者是大擾動1－2周波后的，并且采取技術(shù)措施后的穩(wěn)定性。

上述三個穩(wěn)定性概念，采用一個碗中放置一個球，用這個球在受到外部作用后是否回到原來的位置來比喻說明：

一個碗中放一個球，當(dāng)這個球受到外部的一個小力量，它就偏離原來位置，如果這個碗高度很矮，矮的像一個盤子，這個球就有可能從碗中掉下來，我們就說這個系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定不足。事實上，電力系統(tǒng)的小擾動不斷在發(fā)生，碗中的球也就在碗底不斷的在滾動，碗的高度越高，這個系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定極限就越大，系統(tǒng)也就越穩(wěn)定。

當(dāng)碗中的球受到一個大的外部力量，這個球能否還在碗中就是系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定問題。提高系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定的最主要措施就是快速的繼電保護。繼保的作用就相當(dāng)于減少這個外部力量的作用時間，繼保越快，外力的作用時間就越短，這個球就不會一下子掉下來。而自動電壓調(diào)節(jié)器此時作用相當(dāng)于自動改變這個碗的坡度，當(dāng)這個球上升時增加坡度，當(dāng)下降時就減少這個坡度，使這個球在碗中滾動幅度迅速減小。

如果這個碗和球之間的摩擦很小，這個球受到擾動后在碗中來回滾動時間就很長，特別是，如果這個擾動的外力不斷的來回施加，就比如我們不斷的蕩秋千，這個球就永遠不停的來回滾動甚至掉下來，我們就說這個系統(tǒng)的動態(tài)穩(wěn)定性差。這里的摩擦阻力相當(dāng)于電力系統(tǒng)的阻尼，這個來回不斷施加的外部力量就相當(dāng)于自動電壓調(diào)節(jié)器產(chǎn)生的負(fù)阻尼。一般來說，自動電壓調(diào)節(jié)器在電力系統(tǒng)的動態(tài)穩(wěn)定中起壞作用，產(chǎn)生負(fù)阻尼，使整個系統(tǒng)阻尼減少。當(dāng)我們在自動電壓調(diào)節(jié)器中增添PSS裝置，PSS就把自動電壓調(diào)節(jié)器原來所產(chǎn)生的負(fù)阻尼變?yōu)檎枘?，相?dāng)于增加碗和球的摩擦系數(shù)，使球的滾動幅度快速減小，于是這個系統(tǒng)的動態(tài)穩(wěn)定性就滿足要求。

《電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導(dǎo)則》規(guī)定我國電力系統(tǒng)承受大擾動能力的標(biāo)準(zhǔn)分三級：

第一級標(biāo)準(zhǔn)：保持穩(wěn)定運行和電網(wǎng)的正常供電［對于出現(xiàn)概率較高的單一元件故障，不采取穩(wěn)定控制措施］；

第二級標(biāo)準(zhǔn)：保持穩(wěn)定運行，但允許損失部分負(fù)荷［出現(xiàn)概率較低的嚴(yán)重故障］;

第三級標(biāo)準(zhǔn)：當(dāng)系統(tǒng)不能保持穩(wěn)定運行時，必須防止系統(tǒng)崩潰，并盡量減少負(fù)荷損失［出現(xiàn)概率很低的多重性嚴(yán)重事故］。

國網(wǎng)的安全穩(wěn)定三道防線總體上應(yīng)滿足三級標(biāo)準(zhǔn)要求。

繼電保護是第一道防線，但第一道防線的正確動作并不一定能完全滿足穩(wěn)定導(dǎo)則中規(guī)定的第一級標(biāo)準(zhǔn)，例如，一些聯(lián)系相對薄弱的電網(wǎng)連單瞬、單永故障都存在問題，需要采取穩(wěn)定控制措施來提高電網(wǎng)的送電能力；

穩(wěn)定控制系統(tǒng)是基于對電網(wǎng)的穩(wěn)定分析而配置的，它只針對預(yù)想的運行方式、預(yù)定的故障類型，如果出現(xiàn)了預(yù)想以外的方式或故障，則穩(wěn)控系統(tǒng)不能保證電網(wǎng)的穩(wěn)定性，即第二道防線是人們主動出擊采取的措施；

第三道防線則是兜底的，凡是多重故障、預(yù)想之外的事故導(dǎo)致系統(tǒng)失去同步或頻率、電壓異常，由第三道防線的裝置采取控制措施，防止事故擴大，防止系統(tǒng)崩潰，即第三道防線是被動應(yīng)對大事故的手段。

電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制階段示意圖如下：

二、電力系統(tǒng)功角穩(wěn)定

前面已經(jīng)說過，功角的穩(wěn)定分為三種：靜態(tài)穩(wěn)定、暫態(tài)穩(wěn)定和動態(tài)穩(wěn)定。

在設(shè)計和運行系統(tǒng)中，主要對如下三個方面的穩(wěn)定性進行計算。第一類：：最大量的分析計算是暫態(tài)穩(wěn)定性。由于系統(tǒng)的運行操作和故障是大量地經(jīng)常發(fā)生的，因此，對暫態(tài)穩(wěn)定性的正確評估，對于電力系統(tǒng)的安全運行具有第一等重要意義。第二類：較少的是計算分析長距離重負(fù)荷線路的靜態(tài)穩(wěn)定裕度。出現(xiàn)靜態(tài)穩(wěn)定問題的情況，多屬單機對主系統(tǒng)模式或單機經(jīng)大環(huán)網(wǎng)分別接入系統(tǒng)模式。第三類：最少但最引起研究人員興趣的是動態(tài)穩(wěn)定的計算分析，即判定是否出現(xiàn)周期性失穩(wěn)的問題。由于這種穩(wěn)定破壞并非常見，在實際系統(tǒng)中，往往都是在事件發(fā)生后才去認(rèn)真分析并尋求對策。

一般情況下，系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定水平低于系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定水平，如果滿足了大擾動后的系統(tǒng)穩(wěn)定性，往往可同時滿足正常運行情況下的靜態(tài)穩(wěn)定要求。但是，保持一定的靜態(tài)穩(wěn)定水平，乃是取得系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定的基礎(chǔ)和前提。有了一定的靜態(tài)穩(wěn)定裕度，就有可能在嚴(yán)重的故障情況下通過一些較為簡易的技術(shù)措施去爭取到系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性。不保持靜態(tài)穩(wěn)定，系統(tǒng)無法運行；而在某些特殊情況下，例如大發(fā)水電和事故后運行方式下，卻需要也可以降低系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定水平而短期地運行。這種臨時做法合乎邏輯的理由是。影響系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定最為嚴(yán)重的短路故障，具有概率性質(zhì)，因而可以認(rèn)為不會在那樣的短期運行期間，又同時發(fā)生足以招致失去暫態(tài)穩(wěn)定的嚴(yán)重故障。

三、電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定

也可以叫小干擾穩(wěn)定（這塊說法不一，可以這么認(rèn)為）。

靜態(tài)穩(wěn)定是指電力系統(tǒng)在某一正常運行狀態(tài)下受到小干擾后，不發(fā)生自發(fā)振蕩或非周期性失步，自動恢復(fù)到原始運行狀態(tài)的能力。靜態(tài)穩(wěn)定問題實際上就是確定小擾動下系統(tǒng)的某個運行穩(wěn)態(tài)點能否保持。系統(tǒng)小干擾穩(wěn)定性取決于系統(tǒng)的固有特性，與干擾的大小無關(guān)。（若電力系統(tǒng)受到小擾動后，在較長過程中，在自動調(diào)節(jié)和控制裝置作用下的穩(wěn)定問題，則被劃為動態(tài)穩(wěn)定問題，姑且在這塊先介紹了）。

電力系統(tǒng)受到小擾動之后可能出現(xiàn)的不穩(wěn)定通常分為兩種形式：

由于缺少同步轉(zhuǎn)矩，發(fā)電機轉(zhuǎn)子角逐步增大，滑行失步；

由于有效阻尼轉(zhuǎn)矩不足，轉(zhuǎn)子增幅振蕩。欠阻尼振蕩;低頻功率振蕩問題；

電力系統(tǒng)包含許多機電振蕩模式，其頻率通常為0.1~2.0Hz，所以常稱為低頻振蕩

區(qū)域間振蕩模式（0.1~1Hz）

區(qū)域內(nèi)振蕩模式（1~2Hz）

小干擾穩(wěn)定性問題通常是由于系統(tǒng)阻尼不足引起的一種增幅振蕩，小干擾分析法主要是用特征根法，根據(jù)受擾動運動的線性化微分方程式組的特征方程式的根，判斷是否穩(wěn)定的方法。

問題實質(zhì)在于：如果小機組擾動的頻率接近主網(wǎng)系統(tǒng)的固有機電諧振頻率時會激發(fā)產(chǎn)生“共振”現(xiàn)象，使主網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線的振幅愈來愈大，好像低壓電網(wǎng)小機組產(chǎn)生的相對系統(tǒng)來說不大的一個功率振蕩（搖擺），在主網(wǎng)內(nèi)被“放大”了。

以華中電網(wǎng)2005年”10.29”功率振蕩為例：

振蕩頻率為0.77Hz。

華中電網(wǎng)大部分500kV線路出現(xiàn)功率擺動，三峽外送系統(tǒng)振蕩幅度較大，其中斗雙線振蕩最大，振幅為730MW左右。

鄂西北電網(wǎng)振蕩現(xiàn)象明顯，有多臺小機組（總計40MW）被迫解列。

機組中，三峽電廠機組振蕩最大，左二單機振幅（峰峰值）達到270MW。

500kV中樞點中，左二500kV母線電壓振蕩最大，振幅為40kV。

初步結(jié)論為：湖北西北電網(wǎng)由弱阻尼引發(fā)的同步振蕩導(dǎo)致主網(wǎng)相近頻率強迫振蕩的可能性較大，但需對湖北西北電網(wǎng)阻尼變化敏感因素作進一步分析，也需要進一步研究系統(tǒng)發(fā)生強迫振蕩的機理。

控制改善小干擾穩(wěn)定性的研究方面，應(yīng)區(qū)分不同的振蕩模式，找出其不穩(wěn)定的原因，有針對性地選擇合適的控制措施。特別是聯(lián)絡(luò)線振蕩模式的控制措施。要建立系統(tǒng)小干擾穩(wěn)定性準(zhǔn)則，如所有關(guān)鍵振蕩模式阻尼比不低于3%，聯(lián)絡(luò)線或關(guān)鍵輸電斷面的傳輸極限等。在對實際系統(tǒng)大量研究的基礎(chǔ)上，確定避免系統(tǒng)發(fā)生小信號不穩(wěn)定的調(diào)度方案。軟件計算一般也針對這些要素進行校核。

計算過程中，主要是分析對外網(wǎng)的變化（如斷面潮流和方向）對區(qū)域電網(wǎng)的動態(tài)特性（特征根、阻尼比）的影響，然后對弱阻尼的振蕩模式提出機組PSS等措施，以免電網(wǎng)發(fā)生低頻振蕩。下為小干擾分析模態(tài)圖。

四、電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定

1、暫態(tài)穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)

用來考慮大擾動對系統(tǒng)穩(wěn)定運行的影響，是暫態(tài)穩(wěn)定問題。迄今為止，各國電力系統(tǒng)仍然利用發(fā)生規(guī)定擾動這樣的決定性方法來判斷系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性。實際發(fā)生過的系統(tǒng)大擾動模式多種多樣。有的由于多種異常狀態(tài)同時或相繼出現(xiàn)而使整個擾動模式極為復(fù)雜，而普遍地規(guī)定用于設(shè)計和生產(chǎn)運行系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的考核的擾動方式，則極為簡單。例如。最常用的是單一的某電力元件無故障突然開斷以及因短路故障斷開等，同時認(rèn)為相應(yīng)的繼電保護及自動裝置動作正確。

擾動可按擾動嚴(yán)重程度和出現(xiàn)概率分為三類：

第I類，單一故障（出現(xiàn)概率較高的故障）：a.任何線路單相瞬時接地故障重合成功；b.同級電壓的雙回或多回線和環(huán)網(wǎng)，任一回線單相永久故障重合不成功及無故障三相斷開不重合，任一回線三相故障斷開不重合；c.任一發(fā)電機跳閘或失磁；d.受端系統(tǒng)任一臺變壓器故障退出運行；e.任一大負(fù)荷突然變化；f.任一回交流聯(lián)絡(luò)線故障或無故障斷開不重合；g.直流輸電線路單極故障。

第II類，單一嚴(yán)重故障（出現(xiàn)概率較低的故障）：a.單回線單相永久性故障重合不成功及無故障三相斷開不重合；b.任一段母線故障；c.同桿并架雙回線的異名兩相同時發(fā)生單相接地故障重合不成功，雙回線三相同時跳開；d.直流輸電線路雙極故障。

第III類，多重嚴(yán)重故障（出現(xiàn)概率很低的故障）：a.故障時開關(guān)拒動；b.故障時繼電保護、自動裝置誤動或拒動；d.自動調(diào)節(jié)裝置失靈；e.多重故障;f.失去大容量發(fā)電廠；g.其他偶然因素。這塊目前國內(nèi)也越來越重視，穩(wěn)定規(guī)定導(dǎo)則里面提到，但是具體分類沒有這么多，省級調(diào)度運行方式對這塊校核也不夠，但以后應(yīng)該會有這方面的預(yù)案。

校核暫態(tài)穩(wěn)定，只需要按照規(guī)定的故障形態(tài)進行系統(tǒng)動態(tài)過程計算，當(dāng)判定在擾動去除后系統(tǒng)可以達到新的或恢復(fù)到原來的平衡狀態(tài)，就可以認(rèn)為滿足了要求，而不必再考慮其他額外的裕度。這是因為在計算過程中已隱含了足夠的安全裕度，如下（本文不涉及具體怎么計算，畢竟我們也是用BPA之類的軟件計算）：

作為慣例，進行暫態(tài)穩(wěn)定計算時，要求選擇在實際可能的最為不利的一系列運行方式，在最不利的地點發(fā)生金屬性短路故障，按給定的故障切除時間（正常情況下總是略大于實際值）等所有不利條件的組合作為前提條件。顯然，必然較之實際情況嚴(yán)格，而具有較大的安全性。

作為設(shè)計與生產(chǎn)運行系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性校核，總是忽略短路電流中的直流分量所產(chǎn)生力矩的影響，進一步使短路故障形態(tài)下的校核結(jié)果偏于保守。

暫穩(wěn)措施目前采用的主要有切機、切負(fù)荷、解列聯(lián)絡(luò)線；電氣制動、快關(guān)氣門、直流調(diào)制等措施應(yīng)用較少。

2）提高系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定水平的一次措施

串補：串聯(lián)電容補償，這個之前無功那塊提到過，但是那不是主要的，其主要作用還是暫態(tài)穩(wěn)定方面，至于串補如何提高暫態(tài)穩(wěn)定性和增加線路輸送極限的內(nèi)容，教科書上都有就不提了，近年來用的比較多的可控串補后續(xù)部分再說，其他和串補相關(guān)的有以下幾點：

串聯(lián)電容補償只適用于送端和受端兩端系統(tǒng)都比較強大的情況。此時線路阻抗占有整個聯(lián)絡(luò)阻抗的主要成份，因而對它實現(xiàn)串聯(lián)補償能顯著減少到系統(tǒng)的綜合阻抗，以取得提高送電容量的效益。但采用串聯(lián)補償也有一些特殊的問題。例如，如果采用串聯(lián)補償?shù)难a償度較大，將使傳統(tǒng)的作為基本保護的距離保護的正確動作發(fā)生困難，而不得不采取特殊措施;串聯(lián)電容間隙非對稱擊穿，將影響零序電流保護的正確和有效動作;串聯(lián)補償站本身和對串聯(lián)電容的保護也是特殊問題，近年來開發(fā)的氧化鋅閥片用作串聯(lián)電容的過電壓保護，不但可以減化結(jié)構(gòu)，還能比較好地充分發(fā)揮串聯(lián)電容在故障切除后加強系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定的作用;而如果在汽輪發(fā)電機組的高壓配出線路上采用串聯(lián)補償，則必須研究和采取措施防止發(fā)生次同步諧振的可能性。

所謂次同步諧振，即當(dāng)汽輪發(fā)電機接在經(jīng)串聯(lián)補償?shù)妮旊娤到y(tǒng)時，如果電系統(tǒng)的串聯(lián)諧振額率Fe和發(fā)電機組軸系的某一扭振頻率Fm對運行頻率（例如50Hz）接近互補的話（Fe+Fm=60Hz），則電系統(tǒng)將與發(fā)電機組軸系機械系統(tǒng)間相互交換振蕩能量，使振蕩逐漸增大直至機組軸損壞。而對于水輪發(fā)電機組，由于水輪機的轉(zhuǎn)動慣量遠小于相聯(lián)發(fā)電機的轉(zhuǎn)動慣量，機械部分的反作用極小。因而不致發(fā)生次同步諧振問題。

其他的一次措施，比如中間并聯(lián)補償、增加開關(guān)站、增設(shè)線路，但都沒有串補來的普遍。

3）提高暫態(tài)穩(wěn)定水平的二次自動措施

實際工程中，二次措施在提高暫穩(wěn)水平上，更為有效。

快速切除故障

系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定問題，主要出現(xiàn)在電廠的配出線上。而快速切除故障，則是提高線路暫態(tài)穩(wěn)定性的最有效措施，它也是其他安全自動措施得以發(fā)揮作用的前提條件。

電力系統(tǒng)原理上，即快速切除故障，增大制動能量面積，增加系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性。

在一般的系統(tǒng)情況下，加速切除故障對提高極限送電功率水平的作用。隨電網(wǎng)結(jié)構(gòu)與電廠在系統(tǒng)中所處位置而異，但可以認(rèn)為，它對于要求傳輸大功率的長距離線路，效果特別突出。我國電力系統(tǒng)的實踐說明，有的系統(tǒng)僅加速了電廠出口附近的短路故障切除時間，就取得了保持三相短路后的暫態(tài)穩(wěn)定性：有的系統(tǒng)在適當(dāng)?shù)丶涌旃收锨谐龝r間的同時，取消了原來需要的電氣制動，同樣取得了良好的暫態(tài)穩(wěn)定效果。對于弱受端系統(tǒng)（受端系統(tǒng)電源較少。聯(lián)系比較松散），縮短輸電線路的故障切除時間、更可以獲得較大暫態(tài)穩(wěn)定效益，某些情況下，你把故障切除時間從0.12S縮短到0.1s，可以代替切100MW負(fù)荷的效果。

所以故障極限切除時間，也是電力系統(tǒng)穩(wěn)定相關(guān)工程中需要關(guān)注的內(nèi)容。

在我國現(xiàn)有條件下?？赡苓_到的最快故障切除時間是多少，近端故障的切除時間將不大于0.1s，而遠端故障切除時間則為0.1s或0.12s。根據(jù)需要，還可以做到近端故障不超過0.08s。具體的故障切除時間，國網(wǎng)的工程要按照國家電網(wǎng)安全穩(wěn)定技術(shù)規(guī)范里面規(guī)定的值來分析。

自動重合閘

自動重合閘的重要作用、不僅在于恢復(fù)因故障斷開的線路，更是在連續(xù)故障情況下保持系統(tǒng)完整性、避免擴大事故的重要手段。1977年的第二次紐約大停電，是多回線連續(xù)故障引起的。在事故過程中，一問345kV電源線路因合閘角的整定過小（為了減少對1000MW機組的沖擊）而拒絕自動重合閘與禁止手動合閘。否則，也許這次造成重大社會損失的系統(tǒng)大停電事故就可能避免，事后不久。就把該合閘角改大了。自動重合閘的一些問題：

1）合理選用重合閘時間：可以顯著地提高重合于故障未消除線路上時的系統(tǒng)穩(wěn)定性。具體分析還是和制動能量面積有關(guān)，教科書內(nèi)容就不詳述。不論是單相的或三相的重合閘，當(dāng)重合到故障未消除的線路上時。將顯著地減低系統(tǒng)的穩(wěn)定水平，而采用最佳重合閘時間的單相或三相重合閘，即使重合到故障未消失的線路；對系統(tǒng)的穩(wěn)定水平將不會有較大的惡劣影響。與不進行電合閘的情況基本相近。

分析結(jié)果說明，重合時間可以按最大送電功率情況考慮最佳條件整定。一般地說，傳輸重負(fù)荷時，初始角大，故障后的搖擺周期較長：而在同樣的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)條件下，傳輸輕負(fù)荷時，初始角較小，故障切除后的搖擺周期變短。因而在較輕的傳輸負(fù)荷情況下，滿足最佳重合時間的重合閘時間將變短。計算結(jié)果證實，即使在輕負(fù)荷時偏離最佳重合間較多，一般也無礙于系統(tǒng)的最終穩(wěn)定。

2）220kV線路的重合閘方式：220kV網(wǎng)絡(luò)較為緊密，一般采用三相重合閘方式，這種方式好處甚多，如重合閘裝置本身簡單可靠，繼電保護的整定配合比較方便。發(fā)生接地故障時，一側(cè)先跳開后，另一側(cè)往往可能由零序電流保護相繼快速切除故障，起到部分高頻保護的作用等。實際系統(tǒng)中的大環(huán)網(wǎng)或重負(fù)荷單回線上，才宜于按需要整定單相或三相快速重合閘。

在這樣特殊的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)與運行方式下，當(dāng)線路發(fā)生單相或多相故障，如果任其斷開而不進行重合閘。系統(tǒng)將失去穩(wěn)定。而如果線路只是短時斷開，依靠成功的快速重合閘使電網(wǎng)得以快速恢復(fù)原來的正常接線，則可能保持系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定。對于這種情況，采用重合時間滿足需要的快速重合閘，當(dāng)然是合理的。但如果重合到故障尚未消除的線路上、系統(tǒng)失去穩(wěn)定則是無疑的，這時只好依靠后備措施來中止振蕩、或者切機、切負(fù)荷等防止失去穩(wěn)定。

3）500kV線路的重合閘方式：由于500kV線路傳輸?shù)墓β收枷到y(tǒng)容量的比重大。以及線路故障仍以單相瞬時故障占大多數(shù)，而保持這些線路安全運行的有效措施應(yīng)是采用單相重合閘。和220kV線路不同，在500kV線路上采用單相重合閘必須考慮的一個重要問題是，故障點能否快速自滅?。ㄖ行渣c小電抗）。

切機方案

保持電電力系統(tǒng)同步穩(wěn)定性的最根本前提，在于保證線路的傳輸能力總是大于系統(tǒng)通過它傳輸?shù)淖畲蠊β省Ｋ跃€路發(fā)生故障引起傳輸能力不足時，必須切機，才有可能保持系統(tǒng)的繼續(xù)穩(wěn)定運行。

無論國內(nèi)外系統(tǒng)，都已把水電廠切機作為常用的對付上述問題的一種有效手段，并早已取得成功的經(jīng)驗。而火電廠切機則未見廣泛采用。

發(fā)揮切機的作用，另一關(guān)鍵問題是希望在故障發(fā)生后盡快可能加速切機時間，切得愈慢。效果愈差、等到其他機組已步入失穩(wěn)邊緣，再切機也無濟于事了。為了加速切機時間，最好動作于動作快的機組變壓器側(cè)高壓斷路器，而不是低壓側(cè)慢動作的發(fā)電機斷路器。另外，為了快速降低火電機組的功率，快關(guān)汽門是一個好辦法。

合理調(diào)整系統(tǒng)運行接線

加強受端系統(tǒng)、適當(dāng)分散外接電源，不但是建設(shè)一個安全穩(wěn)定電網(wǎng)所需遵循的原則，在有條件而又需要的情況下，也不失為運行系統(tǒng)一種重要的穩(wěn)定措施。

由遠方電源送來主要電力的系統(tǒng)條件。這種系統(tǒng)運行接線的穩(wěn)定問題，往往由于受端母線電壓因缺少本地電源支持，在故障后系統(tǒng)的功率搖擺過程中，不能保持有較高水平；更可能在搖擺過程中受端母線電壓因電壓崩潰而不斷下降，造成受端電源與外地電源間失步。在運行系統(tǒng)中改善這種不穩(wěn)定現(xiàn)象的辦法之一是，將受端系統(tǒng)中的停運機組改調(diào)相機運行，以增大受端母線短路電流水平，從而使受端母線能在搖擺過程保持較高電壓。而更為有效的措施則是盡可能設(shè)法將遠方電源分開，讓這些電源支路直到受端系統(tǒng)母線處才并聯(lián)運行。這樣，當(dāng)任一送電支路發(fā)生故障，其他的電源支路，都將作為受端系統(tǒng)電源對受端母線電壓提供支持，保證受端電壓得以處于較高水平，從而顯著地提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

切集中負(fù)荷

切集中負(fù)菏，可以提高系統(tǒng)運行頻率，可以減輕某些電源線路的過負(fù)荷、可以提高受端電壓水平，因而都有利于系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。但是集中切負(fù)荷對用戶的影響太大，而且由于遠方控制可能帶來的誤操作，更加劇了它的副作用，因而使用時要慎重。減少和避免誤切負(fù)荷的可行辦法之一，是增加被切負(fù)荷的某種參量（例如電壓降低）的就地判別監(jiān)控，只有當(dāng)本地的判別元件動作而又收到遙切命令時才執(zhí)行。

快速勵磁

快速勵磁一直是一種提高暫態(tài)穩(wěn)定的常用措施。在弱傳輸系統(tǒng)中、在規(guī)定的故障切除時間下?？焖賱畲艑μ岣邥簯B(tài)穩(wěn)定條件下的線路極限傳輸功率很有好處，具體效果視具體條件而定。采用快速勵磁時，當(dāng)配出線路發(fā)生短路故障后，可以立即給發(fā)電機轉(zhuǎn)子回路提供極限勵磁電壓，在故障切除后，發(fā)電機的端電壓可以很快得到恢復(fù)乃至短時超過額定值，即增大制動面積，從而提高了系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定，線路允許傳送的極限功率得以增加。

但只有在極弱的聯(lián)絡(luò)線上傳輸較大功率時。快速勵磁才能顯出一定效果，比之于快速切除故障，快速勵磁對暫態(tài)穩(wěn)定效益不大的根本原因，在于它所能增加的制動面積的作用，很難和減少故障切除時間所取得的雙重效果相比擬。

實際電網(wǎng)中，電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定控制過程如下：

五、電力系統(tǒng)動態(tài)穩(wěn)定

動態(tài)不穩(wěn)定（不衰減的電磁振蕩），在世界各國的其他電力系統(tǒng)中多次發(fā)生過。基本三種情況，即發(fā)電機組經(jīng)長距離線路接入系統(tǒng)，弱聯(lián)系的系統(tǒng)間及長鏈型結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)。

產(chǎn)生動態(tài)不穩(wěn)定的根本原因，是系統(tǒng)的阻尼力矩為負(fù)。發(fā)生無論大或小的擾動引起的系統(tǒng)振蕩，均因之而使振蕩逐漸發(fā)散?；蛘咭鹣到y(tǒng)間的解列，或者由于系統(tǒng)中某些參數(shù)的非線性而使振蕩的幅值最終趨于某一定值。

國內(nèi)外發(fā)生動態(tài)失穩(wěn)的原因，經(jīng)分析絕大多數(shù)都是由于電壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)的負(fù)阻尼效應(yīng)。

在國內(nèi)外系統(tǒng)中，當(dāng)發(fā)生動態(tài)失穩(wěn)時，往往事先沒有準(zhǔn)備，只得采取應(yīng)急措施。實際采取的臨時有效措施有如下三點。1）降低發(fā)電機有功輸出，以減小配出線路或系統(tǒng)間聯(lián)絡(luò)線的傳輸功率（但也有過聯(lián)絡(luò)線傳輸功率極小時突然發(fā)生動態(tài)失穩(wěn)的事例）2）提高發(fā)電機端電壓。3）將電壓調(diào)節(jié)器退出運行，或降低放大倍數(shù)等等。

而抑制動態(tài)失穩(wěn)的最有效辦法是在電壓調(diào)節(jié)器的輸入回路中引入能反應(yīng)發(fā)電機轉(zhuǎn)速變化的附加環(huán)節(jié)，并做到發(fā)電機端電壓的變化能夠與轉(zhuǎn)速變化同相，以達到由勵磁系統(tǒng)提供正阻尼力矩的最終要求。實際引入電壓調(diào)節(jié)器的這個附加量，引入反應(yīng)轉(zhuǎn)速的這個電壓調(diào)節(jié)器附加環(huán)節(jié)，在美國叫電力系統(tǒng)穩(wěn)定器（PSS），在歐洲叫附加反饋（AF）。

動態(tài)穩(wěn)定，其實是一個很好的研究方向。它包括：選擇安裝PSS的關(guān)健發(fā)電機位置;選擇反應(yīng)母線電壓頻率或轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，或輸出功率作為PSS裝置的信號栩入，以及確定主導(dǎo)的振蕩頻率與PSS回路參數(shù)的合理選擇等等，都有許多學(xué)問可做。但實際發(fā)生的動態(tài)失穩(wěn)事故，卻往往難予預(yù)計。

六、電力系統(tǒng)頻率穩(wěn)定

頻率反應(yīng)了電力系統(tǒng)中有功功率供需平衡的基本狀態(tài)。

電力系統(tǒng)運行頻率偏離額定值過多，會給電力用戶帶來不利影響，而受影響最大的，當(dāng)首推發(fā)電廠本身，當(dāng)供電頻率下降時，從而使發(fā)電機輸出的電功率減少，更加劇了供需間的不平衡，進一步促使頻率下降，甚至造成發(fā)電廠全停。

主要寫的是低頻減載方面的內(nèi)容。

1）低頻減載準(zhǔn)則

在電力系統(tǒng)中，必須配置按頻率降低自動減負(fù)荷裝置，使保留運行的負(fù)荷容量能隨時與運行中的發(fā)電容量相適應(yīng)，以保證在突然發(fā)生有功功率缺額后，能迅走使系統(tǒng)頻率恢復(fù)到接近傾定值。設(shè)計與整定按頻率降低自動減負(fù)荷的準(zhǔn)則，主要考慮如下：

如果沒有特殊要求，一般宜限制下降到低于某一低頻值（例如47Hz）的時間在任何情況下都不大于某一規(guī)定時間（例如0.5s）

在任何可能情況下的頻率下降過程中，應(yīng)保證系統(tǒng)低頻率值與所經(jīng)歷的時間，能和大機組的低頻保護相配合，保證這些大機組繼續(xù)聯(lián)網(wǎng)運行，避免事故進一步惡化。

因負(fù)荷過切引起的系統(tǒng)頻率過調(diào)，最大不得超過某一定值，例如51HZ，避免引起系統(tǒng)中大型機組的過頻率保護跳閘。這點實際發(fā)生過很多切負(fù)荷過頻事故。（過頻這時就要自動切機了）

2）小系統(tǒng)失去大電源

小系統(tǒng)失去大電源有兩種小系統(tǒng)失去大電源的情況。一種是終端系統(tǒng)由主系統(tǒng)供應(yīng)相當(dāng)大比重的電源，另一種是新建立的電網(wǎng)，小系統(tǒng)裝大容量機組。當(dāng)失去主系統(tǒng)電源或大機組時，系統(tǒng)的有功功率缺額可能大到50%以上乃至百分之?dāng)?shù)百。這是一種特別嚴(yán)重的情況。我國的運行經(jīng)驗證實，當(dāng)有功功率缺額過大時，在發(fā)生頻率崩潰的同時，還可能發(fā)生電壓崩潰，甚至電壓崩潰快于頻率崩潰，出現(xiàn)電壓全面降低，運行機組全面過電流而系統(tǒng)頻率下降并不突出嚴(yán)重的現(xiàn)象。顯然，在這樣的特殊電網(wǎng)條件下，對付如此大有功功率缺額的辦法。不能再是一般的低頻減負(fù)荷。實踐經(jīng)驗說明，正確處理這種事故的辦法，是按照預(yù)先安排好隨時準(zhǔn)備著的電網(wǎng)運行接線（例如安排好電源與負(fù)荷相適應(yīng)的解列母線），當(dāng)失去主電源大機組的同時，自動或聯(lián)鎖切除相適應(yīng)的集中負(fù)荷。

頻率穩(wěn)定這塊確實涉及不多，所以內(nèi)容也不夠豐富。

七、電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定

電壓穩(wěn)定這塊比較復(fù)雜，很多東西也沒有定論，所以自己對這塊也只是略知一二。

很多在之前的無功補償和電壓調(diào)整里面提到過，主要寫些其余的東西。

導(dǎo)則里將電壓穩(wěn)定定義為：電力系統(tǒng)受到小的擾動或大的擾動后，系統(tǒng)能保持或恢復(fù)到容許的范圍內(nèi)，不發(fā)生電壓崩潰的能力。這樣來說，電壓穩(wěn)定也分靜態(tài)、暫態(tài)和動態(tài)三方面。具體意思和前述功角的差不多。

全球范圍內(nèi)，大部分大停電事故發(fā)展到某個階段，都由于引起了電壓崩潰問題，然后導(dǎo)致嚴(yán)重后果，其核心問題，還是無功不足，具體還是以下：

重負(fù)荷運行狀態(tài)下系統(tǒng)負(fù)荷持續(xù)增加，系統(tǒng)運行備用（特別是無功）緊張，傳輸線潮流接近最大功率極限。

大的突然擾動，如失去發(fā)電機組、輸電線相繼跳閘等。？有載調(diào)壓變壓器ULTC負(fù)調(diào)壓作用。

發(fā)電機過勵限制器OEL。

繼電保護、低頻減載等缺乏協(xié)調(diào)是導(dǎo)致電壓不穩(wěn)定的一個重要原因。

弱連接的交直流系統(tǒng)。

電壓崩潰通常顯示為慢電壓衰減，這是由于許多電壓控制設(shè)備和保護系統(tǒng)作用及其相互作用積累的結(jié)果。在許多情況下，電壓不穩(wěn)定和轉(zhuǎn)子角不穩(wěn)定是相互耦合的。

科研學(xué)術(shù)中很多理論運用于電壓穩(wěn)定研究中，比如分叉理論，但是實際工程中，還是一些比較普遍的方法。

首先是靜態(tài)分析法，主要是計算一些指標(biāo)，結(jié)合QV曲線來分析電壓的安全穩(wěn)定裕度。比如靈敏度法，dQ/dV節(jié)點判據(jù)等，一般可根據(jù)軟件潮流計算，并結(jié)合一定指標(biāo)分析電壓靜態(tài)安全穩(wěn)定。

至于動態(tài)分析法，電壓穩(wěn)定從本質(zhì)上而言是一個動態(tài)問題，比較典型的有時域仿真法。電壓的暫態(tài)穩(wěn)定和功角穩(wěn)定處于一個時間框架；至于動態(tài)穩(wěn)定則持續(xù)較長時間，國際上發(fā)生的一些事故都屬于此類。

舉一個例子：大型發(fā)電機組跳閘，接著一條500KV重要線路跳開。

暫態(tài)分析看出：事故后20s內(nèi)，頻率和電壓經(jīng)過搖擺后穩(wěn)定；電壓有所下降。系統(tǒng)顯現(xiàn)了比較樂觀的響應(yīng)。

動態(tài)分析來看，是一個長期的時間框架，考慮負(fù)荷，發(fā)電機，ULTC，勵磁保護，AGC，氣機等。模擬下比較壞的情況：

調(diào)速器動作，增加發(fā)電功率（有差調(diào)節(jié)）―――AGC作用，全網(wǎng)功率再調(diào)度―――加重了電網(wǎng)的壓力（原因：按經(jīng)濟調(diào)度的原則，而不是按最合適的地點。這樣，有些線路可能壓力加大）；

電壓下降導(dǎo)致負(fù)荷功率下降（考慮負(fù)荷電壓靜特性）―――功率過剩―――頻率升高―――AGC作用，降低發(fā)電功率。

80s后，一些達到無功極限的發(fā)電機的OEL動作，使Qlimit致Qnominal―――進一步電壓水平下降。其它發(fā)電機增加無功輸出。

120s后，負(fù)荷動態(tài)和ULTC二者動態(tài)結(jié)合導(dǎo)致系統(tǒng)電壓下降―――被AGC進一步被加?。ˋGC減少發(fā)電功率以降低頻率，而降低發(fā)電功率的發(fā)電機正好位于負(fù)荷中心―－相當(dāng)于負(fù)荷過重，需要無功支持加大―――電壓下降；）

160s后，另外一些發(fā)電機由于OEL作用而使Qlimit致Qnominal，減少無功輸出，加大了和加速了電壓下降―――發(fā)電機失步，低壓保護而失去一些發(fā)電機。

電壓崩潰，頻率失穩(wěn)。

功角不穩(wěn)定和電壓不穩(wěn)定經(jīng)常同時發(fā)生，一種形式的不穩(wěn)定可導(dǎo)致另一種形式的不穩(wěn)定。提高電壓穩(wěn)定性的控制措施主要有發(fā)電機無功控制（勵磁控制）、低電壓切負(fù)荷、靜止補償設(shè)備（SVC、STATCOM）等，低電壓切負(fù)荷措施是電壓緊急控制最基本而有效的措施。對于復(fù)雜電網(wǎng)，僅靠分散安裝的低壓切負(fù)荷裝置往往不能有效解決電壓穩(wěn)定問題，需要配置多個廠站的電壓穩(wěn)定控制系統(tǒng)，根據(jù)多個相關(guān)站點的電壓水平及系統(tǒng)的運行狀態(tài)（包括故障）來進行決策。

八、失穩(wěn)對策

所有國內(nèi)外重大系統(tǒng)事故的產(chǎn)生，幾乎都是由系統(tǒng)失去穩(wěn)定而擴大，因無預(yù)定對策，而后發(fā)展為災(zāi)害性后果的。長期的運行實踐證實。不管對系統(tǒng)穩(wěn)定性的要求如何嚴(yán)格、措施如何完善，總可能因一些事先不可預(yù)計的各種偶然因素疊加，產(chǎn)生穩(wěn)定破壞事故。而過份提高對系統(tǒng)穩(wěn)定性的要求。需要大量的投資。一個較弱而有措施準(zhǔn)備的系統(tǒng)，會比較強而無措施準(zhǔn)備的系統(tǒng)有更好的運行效果。

當(dāng)主系統(tǒng)發(fā)生隱定破壞后，關(guān)鍵問題在于如何能合理而快速地平息振蕩，和最快地使系統(tǒng)恢復(fù)正常。將振蕩著的兩側(cè)系統(tǒng)解列，可以平息振蕩，但要在失去同步的系統(tǒng)中實現(xiàn)合理的解列，必須滿足兩個基本條件：1）解列后的兩側(cè)系統(tǒng)必須各自能保持同步運行；2）解列后兩側(cè)系統(tǒng)的有功無功供需能夠基本平衡。很明顯，不同時滿足這兩個條件的解列，只能給系統(tǒng)帶來更大的混亂，必然以長時間大面積停電而告終，這是國外和國內(nèi)都不止一次出現(xiàn)過的情況。

故障下選擇性解列，或者保持系統(tǒng)的完整性，一直是業(yè)內(nèi)討論的問題，沒有定論。

我國系統(tǒng)長期的運行實踐說明，對付系統(tǒng)振蕩的有效辦法，是在系統(tǒng)振蕩時盡可能保持整個主系統(tǒng)的完整性，不因振蕩而使線路及機組亂解列，同時對送端電廠即時壓出力，就可以快速平息振蕩，因位于振蕩中心附近而甩掉的部分負(fù)荷也可以因此而快速恢復(fù)供電，從而恢復(fù)系統(tǒng)的正常運行。

平息系統(tǒng)振蕩的有效措施，是壓送端機組出力，增加受端機組出力，使系統(tǒng)中機組逐漸按同一平均頻率運行。在一個復(fù)雜系統(tǒng)中，在不同的事故情況下，一個電廠所處的送受端位置可能變化。壓錯了實際位與受端的水電機組出力而使振蕩加劇的情況，在我國，不只在一個系統(tǒng)中發(fā)生過，因而延長了平息振蕩的時間。因此，需要用自動裝置來判別。

系統(tǒng)持續(xù)振蕩。在接近振蕩中心的部分負(fù)荷會因電壓的周期性嚴(yán)重降低而自動或手動地被切除。但是，只要系統(tǒng)結(jié)構(gòu)完整，機組保留運行，一當(dāng)振蕩平息時，這些被切掉的負(fù)荷就可以迅速地恢復(fù)供電，這比之于系統(tǒng)全停后的負(fù)荷恢復(fù)，結(jié)果當(dāng)然更好。

另一個問題，系統(tǒng)持續(xù)振蕩對大型發(fā)電機組有何嚴(yán)重影響。要求振蕩時機組不解列，作短時間失步運行，特別對大型汽輪發(fā)電機組說來，能否造成嚴(yán)重的后果？

CIGRE的結(jié)論為：從兼顧系統(tǒng)安全與機組安全，建議：可以允許汽輪發(fā)電機在一定條件下作短時間的失步運行。這個條件可以簡要地按在失步過程中振蕩中心是否多次落入發(fā)電機升壓變壓器乃至發(fā)電機本身為標(biāo)準(zhǔn)，允許的振蕩次數(shù)可考慮訂為20次跳閘。

最后一點就是關(guān)于系統(tǒng)解列點的，是否需要與如何形成準(zhǔn)全國性質(zhì)的統(tǒng)一電網(wǎng)，安排解列點是其中需要認(rèn)真研究的一個重要問題。失步解列是電網(wǎng)第三道防線的重要組成部分。

關(guān)于解列點的選擇：目標(biāo)是在預(yù)定的解列點將電網(wǎng)解列后系統(tǒng)失步振蕩現(xiàn)象被消除，電網(wǎng)的解列點應(yīng)盡量選在網(wǎng)間聯(lián)絡(luò)線。系統(tǒng)解列后形成送端與受端兩部分電網(wǎng)，各部分電網(wǎng)內(nèi)的功率一般不可能平衡，送端電網(wǎng)通過切機、減出力，受端電網(wǎng)通過切負(fù)荷措施可保持各部分電網(wǎng)的頻率或電壓的穩(wěn)定性。在解列點選擇時應(yīng)盡量把帶負(fù)荷的變電站或本站的負(fù)荷留在送端電網(wǎng)一側(cè)。

最佳的解列時刻：系統(tǒng)發(fā)生失后應(yīng)盡快將電網(wǎng)解列，但判斷系統(tǒng)失步的判據(jù)是系統(tǒng)送受端兩個等值機的功角擺過180度，因此最快的解列時刻是功角過180度那一時刻（聯(lián)絡(luò)線兩側(cè)母線電壓相位差也是180度）。

至于失步解列判據(jù)，相對比較理論，而且很多方法無法統(tǒng)一，一般采用振蕩中心兩側(cè)母線電壓相量直接比相原理，當(dāng)兩側(cè)母線電壓相位差軌跡超過180度時認(rèn)為系統(tǒng)失去同步，且振蕩中心在兩個母線之間。

除了上述綜合解列之外，低壓解列也是三道防線的組成部分，暫穩(wěn)問題發(fā)生后，如沒有穩(wěn)定控制措施或穩(wěn)控拒動，系統(tǒng)的暫穩(wěn)問題就會轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷悍€(wěn)定問題。此時由于電壓下降速度太快，常規(guī)的低壓切負(fù)荷裝置及低壓解列裝置可能因dU/dt過大而被閉鎖；而系統(tǒng)的功角又沒有擺開，即不會出現(xiàn)失步振蕩的特征，常規(guī)的失步解列裝置也動作不了，系統(tǒng)面臨電壓崩潰。設(shè)置專用的低壓解列裝置可解決上述問題；系統(tǒng)解列后電壓穩(wěn)定問題消失轉(zhuǎn)為送受端電網(wǎng)的頻率穩(wěn)定問題，處理起來相對簡單的多。

九、全停后系統(tǒng)恢復(fù)

作為電力系統(tǒng)安全措施的最后一條，是準(zhǔn)備如果發(fā)生系統(tǒng)全部停電或者發(fā)生大面積停電的重大事故后，如何能夠快速恢復(fù)系統(tǒng)和對廣大用戶的供電。在現(xiàn)代電力系統(tǒng)中，都制訂了適合本系統(tǒng)情況的全停后的系統(tǒng)恢復(fù)方案。

不同的電力系統(tǒng)有不同的具體特點，但在恢復(fù)系統(tǒng)的過程中，都有一些共性問題。

1）起動電源。在分區(qū)進行恢復(fù)的某個區(qū)域內(nèi)，都必須有起動電源。水電機組用作起動電源最為方便?？赡艿膯栴}是如果機組容量較小，又經(jīng)長距離高壓線路接入系統(tǒng)時，可能產(chǎn)生自勵傲或末端電壓過高，但如果能事先接入某些負(fù)菏，一般的過電壓問題題都可能得到緩解。火電機組也應(yīng)當(dāng)能作為起動電源，問題是要具有熱態(tài)再起動的能力。而關(guān)健在于把握好某些允許的時間間隔。

2）無功功率平衡。在超高壓電網(wǎng)的恢復(fù)過程中，無功功率平衡是一個嚴(yán)重問題。一般說來，有兩種可能的恢復(fù)電網(wǎng)的做法：一種做法是避開線路充電和電壓問題，按系統(tǒng)發(fā)展過程的相同順序恢復(fù)系統(tǒng)，將超高壓電網(wǎng)置于最后恢復(fù)。但這種做法的明顯缺點是相當(dāng)程度地延長了整個的恢復(fù)時間。另一種做法是先恢復(fù)超高壓電網(wǎng)，優(yōu)點是可以加速系統(tǒng)的恢復(fù)，但必須對操作順序進行細(xì)致安排。例如在超高壓線路充電前：①先安排接入一定容量（最好是低功率因數(shù)）的負(fù)荷;②將并聯(lián)電抗器先接入線路;③斷開靜電電容器;④將發(fā)電機端電壓置于廠用電允許的最低電壓值同時將自動電壓調(diào)節(jié)器投入運行并將變壓器電壓抽頭先調(diào)到合適位置等等。實施這些步序，能否保證安全，不發(fā)生過電壓問題，當(dāng)然需要事先的仔細(xì)研究分析。

3）有功功率平衡。為了使起動電源能在最低負(fù)荷水平下穩(wěn)定運行和保持網(wǎng)絡(luò)電壓有合適的水平，一開始往往需要及時適當(dāng)?shù)亟油ㄒ欢ㄈ萘康呢?fù)荷，但又只能少量增加負(fù)荷，以保持運行頻率在合理的允許范圍內(nèi)。因此，一般往往首先適于恢復(fù)較小的直配負(fù)荷，而后逐步地帶較大的直配負(fù)荷與電網(wǎng)負(fù)荷。受按頻率降低自功減負(fù)荷控制的負(fù)荷，理應(yīng)只在最后階段恢復(fù)。國外幾個電力系統(tǒng)的經(jīng)驗數(shù)據(jù)為負(fù)荷量不大于發(fā)電量的5%即可滿足要求。

十、系統(tǒng)穩(wěn)定對繼電保護的要求

這里講的繼電保護應(yīng)包括保護裝置與相關(guān)的通道、二次回路。

1）在被保護的元件沒有故障或故障發(fā)生在區(qū)外時應(yīng)不誤動作。

由于通道接受與發(fā)送時延的不一致引起的光纖縱差保護誤動、由于交流串入直流電源回路引起保護及遠跳裝置誤動、由于線路過載引起的距離三段誤動作等事故國內(nèi)近幾年仍多次發(fā)生，有的誘發(fā)了大范圍停電事故。

2）在被保護的元件區(qū)內(nèi)發(fā)生故障時應(yīng)不拒動。

由于直流電源消失引起保護拒動導(dǎo)致大范圍停電事故國內(nèi)多次發(fā)生，如：05年“9.26”海南大停電事故；07年“10.27”上午10：10上海徐匯區(qū)220千伏長春變電站停電事故（造成上海徐家匯、田林、龍華等地區(qū)停電，居民、商戶用電受到影響，地鐵1、2、4號線部分區(qū)段失電）等。保護裝置實現(xiàn)了雙重化，但向保護供電的直流電源等回路如果不雙重化保護的可靠性又如何保證。

3）在系統(tǒng)發(fā)生異步振蕩期間保護裝置應(yīng)可靠閉鎖。

國內(nèi)保護這一問題解決得較好，但國外保護這方面問題較大，03年的“8.14”等大事故中在系統(tǒng)振蕩過程中時保護無選擇的動作，使系統(tǒng)事故擴大。

4）110kV電壓等級以上的線路不應(yīng)配置過負(fù)荷跳閘保護，距離三段定置應(yīng)躲過該線路可能出現(xiàn)的嚴(yán)重過負(fù)荷情況。

5）對于最高電壓等級為110kV的省級電網(wǎng)（西藏等），重要輸電線路的主保護應(yīng)考慮雙重化配置，并應(yīng)設(shè)置斷路器失靈保護。

6）低壓保護裝置中不宜兼管低頻、低壓減載功能。繼電保護與安全自動裝置應(yīng)各司其職，分工明確，管好自己分內(nèi)的事就很好了。

7）遠后備保護的長延時和無選擇性問題。某些電網(wǎng)提出利用區(qū)域電網(wǎng)的信息構(gòu)建“網(wǎng)路保護”、“廣域保護”，試圖解決遠后備的配合問題和無選擇性問題，目前一般僅局限于110kV以下的電網(wǎng)，采取的方法類似于安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)的思路。

最后總體來說，目前電網(wǎng)現(xiàn)況中的穩(wěn)定問題還是很多的：主要是：

安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)在提高電網(wǎng)輸送能力、防止大事故方面發(fā)揮著重要的作用，但穩(wěn)控裝置/系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化不夠，一些電網(wǎng)穩(wěn)控系統(tǒng)軟件過于復(fù)雜，測試手段不完善，裝置誤動導(dǎo)致的切機切負(fù)荷事故近期時有發(fā)生。

電網(wǎng)互聯(lián)后系統(tǒng)的動態(tài)穩(wěn)定問題突出了，但目前的仿真手段還不能正確分析和再現(xiàn)所發(fā)生的事故，因而誘發(fā)低頻振蕩的真正原因往往還不清楚，低頻振蕩幾乎每年都有發(fā)生，至今我們還沒有有效的手段來預(yù)測和徹底避免。

電壓穩(wěn)定問題已成為電網(wǎng)安全的一大潛在問題，失去大電源、事故過程中潮流大轉(zhuǎn)移、主保護拒動及開關(guān)失靈、穩(wěn)控系統(tǒng)拒動等，都有可能會導(dǎo)致電壓崩潰事故。

穩(wěn)定這塊先就這么多，以后會有完善。其實實際工程中主要是仿真計算，梳理一遍體系也清楚了不少，實際工程中穩(wěn)定計算必須結(jié)合電網(wǎng)網(wǎng)架分析，運行方式分析以及一些規(guī)程規(guī)范，再發(fā)現(xiàn)問題提出解決措施，至于結(jié)合保護的一些東西就更復(fù)雜了，這樣是一些復(fù)雜的安穩(wěn)專題的難度所在。