電力系統(tǒng)安控

第4章電力系統(tǒng)的平安控制電力系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的非線性動(dòng)態(tài)的系統(tǒng)，各種擾動(dòng)引起的響應(yīng)也是非常復(fù)雜的，分析電力系統(tǒng)在擾動(dòng)下的暫態(tài)和動(dòng)態(tài)行為，確定適當(dāng)?shù)膶?duì)策，包括各種措施，是電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)與運(yùn)行的重要的任務(wù)之一。本章主要介紹了電力系統(tǒng)的各種運(yùn)行狀態(tài)及其平安控制。主要內(nèi)容包括以下幾個(gè)局部:4.1電力系統(tǒng)的平安性與運(yùn)行狀態(tài)4.2電力系統(tǒng)的平安分析4.3電力系統(tǒng)各種狀態(tài)的平安控制4.4電力系統(tǒng)廣域同步向量測(cè)量(了解)

§4.1電力系統(tǒng)平安性與運(yùn)行狀態(tài)一、平安性的概念平安性是指電力系統(tǒng)處于某種運(yùn)行狀態(tài)，在各種擾動(dòng)條件下，防止擾動(dòng)導(dǎo)致全部或局部停電的能力，以及在更多擾動(dòng)下導(dǎo)致停電時(shí)恢復(fù)供電的能力。二、電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)必須滿足兩個(gè)條件：〔1〕系統(tǒng)中任意節(jié)點(diǎn)的有功功率與無(wú)功功率平衡?！藏?fù)荷條件的約束〕〔2〕系統(tǒng)中各節(jié)點(diǎn)或各元件的某些電氣參數(shù)不應(yīng)超過允許偏差〔運(yùn)行條件的約束〕用數(shù)學(xué)表達(dá)式表示：1、負(fù)荷約束條件：一個(gè)包含n個(gè)節(jié)點(diǎn)〔或母線〕的系統(tǒng)，負(fù)荷的約束條件：2、運(yùn)行約束條件：各節(jié)點(diǎn)電壓的幅值，相位角，系統(tǒng)頻率，各支路的潮流，發(fā)電機(jī)組的功率等應(yīng)在一定的范圍內(nèi)。根據(jù)以上約束條件滿足的程度，電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)可以分為以下幾種：1、正常狀態(tài)所有的約束條件均滿足，同時(shí)還應(yīng)具有足夠的備用裕度，承受各種預(yù)計(jì)的擾動(dòng)，不產(chǎn)生有害的后果。〕2、警戒狀態(tài)〔預(yù)防控制〕各種約束條件均能滿足，但隨時(shí)可能由于一個(gè)偶然的事故使某些不等式約束被破壞。即在擾動(dòng)情況下電力系統(tǒng)的備用裕度和平安水平下降，進(jìn)入警戒狀態(tài)。一般，警戒狀態(tài)被包含在正常狀態(tài)里。3、緊急狀態(tài)此狀態(tài)下，運(yùn)行約束條件不能完全滿足。緊急狀態(tài)可以是靜態(tài)的，此時(shí)系統(tǒng)的某些參數(shù)超出允許的范圍，如某些設(shè)備過負(fù)荷、某些節(jié)點(diǎn)的電壓過低等，這些參數(shù)可以暫時(shí)維持不變，電力網(wǎng)一般仍能保持完整性。

緊急狀態(tài)可以出現(xiàn)以下兩種危機(jī)：①穩(wěn)定性危機(jī)。電力系統(tǒng)暫態(tài)過程積蓄的能量可能破壞其穩(wěn)定性，不能再回到初始狀態(tài)或停留在一個(gè)允許的新狀態(tài)，這個(gè)過程很短，如幾秒鐘。針對(duì)穩(wěn)定性危機(jī)的緊急控制稱為穩(wěn)定性控制通過穩(wěn)定性控制可以使系統(tǒng)恢復(fù)正常狀態(tài)，也可使系統(tǒng)暫時(shí)穩(wěn)定于另一個(gè)狀態(tài)，即恢復(fù)狀態(tài)。②持久性危機(jī)局部或整個(gè)電力系統(tǒng)的有功功率不平衡，導(dǎo)致運(yùn)行參數(shù)大幅度偏離正常值，可能破壞對(duì)用戶的持續(xù)供電，這個(gè)過程歷時(shí)較長(zhǎng)。如幾秒至幾分鐘。針對(duì)持久性危機(jī)的緊急控制稱為校正控制，如控制電壓和無(wú)功功率、切機(jī)或限制發(fā)電機(jī)的出力、限制負(fù)荷和系統(tǒng)解列等以使系統(tǒng)恢復(fù)到正常狀態(tài)或恢復(fù)狀態(tài)保持對(duì)用戶的供電。4、恢復(fù)狀態(tài)此狀態(tài)下，系統(tǒng)的參數(shù)一般尚能符合運(yùn)行約束條件，但可能已損失局部或全部負(fù)荷或電網(wǎng)某些局部已解列，通過緊急處理后，系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)雖然不再繼續(xù)惡化，但正常狀態(tài)尚未確立。三、平安控制方式1、預(yù)防控制：〔正常狀態(tài)的平安控制或靜態(tài)平安控制〕處于平安狀態(tài)的電力系統(tǒng)受到某種擾動(dòng)時(shí)，可能轉(zhuǎn)入警戒狀態(tài)。通過一些必要的控制如調(diào)整發(fā)電機(jī)的端電壓或出力、切除線路等，使系統(tǒng)轉(zhuǎn)入平安狀態(tài)。這種控制一般由調(diào)度部門的EMS來實(shí)施。2、緊急控制：〔預(yù)測(cè)控制、緊急狀態(tài)下安控、動(dòng)態(tài)平安控制〕電力系統(tǒng)為維持穩(wěn)定運(yùn)行和持續(xù)供電，必須采取必要的控制措施。3、恢復(fù)控制：恢復(fù)狀態(tài)下系統(tǒng)的完整性一般受到破壞，因而需要恢復(fù)控制，其包括起用備用設(shè)備、增加發(fā)電機(jī)組的功率、重新投入被切機(jī)組、用戶和線路等。電力系統(tǒng)的正?？刂?、緊急控制和恢復(fù)控制統(tǒng)稱為平安控制。四、電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的轉(zhuǎn)換安全狀態(tài)警戒狀態(tài)擾動(dòng)預(yù)防控制恢復(fù)狀態(tài)緊急狀態(tài)緊急控制大擾動(dòng)恢復(fù)控制緊急控制擾動(dòng)正常狀態(tài)由擾動(dòng)引起的狀態(tài)變化由控制引起的狀態(tài)變化五、電力系統(tǒng)靜態(tài)平安水平對(duì)所有的負(fù)荷供電，運(yùn)行極限被破壞，事故會(huì)引起越限，但可校正，不失負(fù)荷。安全水平4緊急能校正對(duì)所有的負(fù)荷供電，無(wú)運(yùn)行極限被破壞，若發(fā)生事故也無(wú)越限。安全水平1對(duì)所有的負(fù)荷供電，無(wú)運(yùn)行極限被破壞，事故會(huì)引起越限，但可校正，不失負(fù)荷。安全水平2對(duì)所有的負(fù)荷供電，無(wú)運(yùn)行極限被破壞，事故會(huì)引起越限，但可校正，會(huì)失負(fù)荷。安全水平3對(duì)所有的負(fù)荷供電，運(yùn)行極限被破壞，事故會(huì)引起越限，可校正，必失負(fù)荷。安全水平5無(wú)運(yùn)行極限被破壞，但已失負(fù)荷。安全水平6安全校正安全警戒緊急不能校正恢復(fù)六、電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性分類系統(tǒng)的穩(wěn)定破壞可能導(dǎo)致系統(tǒng)瓦解和大面積停電等災(zāi)難性事故，造成巨大損失。一般將電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性分為三種：角度穩(wěn)定性、頻率穩(wěn)定性、電壓穩(wěn)定性1、角度穩(wěn)定性。指電力系統(tǒng)中同步發(fā)電機(jī)在受到擾動(dòng)后，發(fā)電機(jī)組的機(jī)械輸入和電功率輸出之間產(chǎn)生短時(shí)的不平衡，使并列運(yùn)行的各發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)速發(fā)生不同的變化，因而出現(xiàn)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子間角度的相互擺動(dòng)，以及電壓、電流、功率等電氣量的周期性變化。如果這種擺動(dòng)逐漸衰減直至消失，那么稱系統(tǒng)保持了角度穩(wěn)定性。2、頻率穩(wěn)定性。電力系統(tǒng)頻率在其允許的范圍內(nèi)認(rèn)為頻率是穩(wěn)定的。如果電力系統(tǒng)或被解列后的局部系統(tǒng)，出現(xiàn)較大的有功功率缺額時(shí)，頻率會(huì)大幅度下降，假設(shè)不能采取緊急措施，那么可能導(dǎo)致頻率崩潰，失去頻率穩(wěn)定性。3、電壓穩(wěn)定性。指電力系統(tǒng)在正常情況下或遭受擾動(dòng)后，能否在所有節(jié)點(diǎn)維持可接受的電壓能力。因?yàn)閿_動(dòng)、負(fù)荷增加或系統(tǒng)狀態(tài)變化，引起電壓損耗不斷增加，系統(tǒng)就有可能進(jìn)入電壓不穩(wěn)定狀態(tài)，甚至引發(fā)電壓崩潰。七、電力系統(tǒng)平安控制的幾個(gè)層次1、平安監(jiān)視。平安監(jiān)視是SCADA系統(tǒng)的主要功能，是對(duì)電力系統(tǒng)的實(shí)時(shí)運(yùn)行參數(shù)〔頻率、電壓、潮流等〕以及斷路器、隔離開關(guān)等的狀態(tài)進(jìn)行全過程的連續(xù)監(jiān)視，當(dāng)出現(xiàn)參數(shù)越限和開關(guān)變位時(shí)進(jìn)行報(bào)警，而由運(yùn)行人員進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和操作。2、平安分析。平安分析是在平安監(jiān)視的根底上，對(duì)電力系統(tǒng)的平安狀態(tài)做出平安評(píng)價(jià)，即對(duì)各種可能發(fā)生的假想事故進(jìn)行快速的計(jì)算分析。如發(fā)現(xiàn)在可能發(fā)生的事故中會(huì)出現(xiàn)不平安的狀態(tài)，那么由運(yùn)行人員根據(jù)顯示出的分析結(jié)果進(jìn)行必要的調(diào)整控制，以改善運(yùn)行水平。3、平安控制。平安控制是為了保證電力系統(tǒng)平安運(yùn)行所進(jìn)行的調(diào)節(jié)、校正、控制。§4.2電力系統(tǒng)平安分析電力系統(tǒng)的平安分析包括靜態(tài)平安分析和動(dòng)態(tài)平安分析。靜態(tài)平安分析只考慮假想事故后穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)的平安性，不考慮當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)向事故后穩(wěn)態(tài)運(yùn)行狀態(tài)的動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)移。動(dòng)態(tài)平安分析是對(duì)事故動(dòng)態(tài)過程的分析，著眼于系統(tǒng)在假想事故中有無(wú)失去穩(wěn)定的危險(xiǎn)。一、靜態(tài)平安分析電力系統(tǒng)靜態(tài)平安分析是應(yīng)用電力系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，對(duì)一組可能出現(xiàn)的假想事故進(jìn)行分析的在線模擬計(jì)算過程，用以校核事故后穩(wěn)態(tài)電力系統(tǒng)運(yùn)行方式的平安性，以便預(yù)先使運(yùn)行人員提高警惕或采取措施。靜態(tài)平安分析主要包括預(yù)想故障分析和平安約束調(diào)度。這里主要介紹預(yù)想故障分析。預(yù)想故障分析是對(duì)一組可能發(fā)生的假想故障進(jìn)行在線的計(jì)算分析，校核這些故障后電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行方式的平安性，判斷出各種故障對(duì)電力系統(tǒng)平安運(yùn)行的危害程度。

預(yù)想故障分析可分為三局部：故障定義、故障篩選、故障分析〔快速潮流計(jì)算〕1、故障定義通過故障定義可以建立預(yù)想故障的集合。一個(gè)運(yùn)行中的電力系統(tǒng)，假想其中任意一個(gè)主要元件損壞或任意一臺(tái)斷路器跳閘，都是一次故障。預(yù)想故障集合主要包括以下各種開斷故障：〔1〕單一線路開斷；〔2〕兩條以上線路同時(shí)開斷；〔3〕變電站回路開斷；〔4〕發(fā)電機(jī)回路開斷；〔5〕負(fù)荷出線開斷；〔6〕以上各種情況的某種組合。2、故障篩選預(yù)想故障現(xiàn)象可能比較多，應(yīng)該將這些故障按其對(duì)電網(wǎng)的危害程度進(jìn)行篩選和排隊(duì)，然后再由計(jì)算機(jī)按此隊(duì)列逐個(gè)進(jìn)行快速仿真潮流計(jì)算。3、故障分析故障分析是對(duì)預(yù)想事故集合里的預(yù)想故障進(jìn)行快速仿真潮流計(jì)算，用以確定故障后系統(tǒng)的潮流分布和危害程度。快速仿真潮流計(jì)算的方法有直流潮流法、PQ分解法、等值網(wǎng)絡(luò)法等這里主要介紹直流潮流法。直流潮流法〔查《用直流潮流法進(jìn)行電力系統(tǒng)靜態(tài)平安分析》，閔尊南〕〔一〕根本原理直流潮流法的特點(diǎn)是將電力系統(tǒng)交流潮流〔有功功率和無(wú)功功率〕用等值的直流電流來代替，甚至用直流電路的解法來分析電力系統(tǒng)的有功潮流，而根本不考慮無(wú)功分布對(duì)有功的影響，計(jì)算速度快，但準(zhǔn)確度差。如以下圖所示的輸電線路：圖4.1線路段的示意圖假設(shè)令代入上式，那么有：由于此類潮流計(jì)算要求計(jì)算速度快，所以進(jìn)行三個(gè)簡(jiǎn)化：〔1〕考慮到一般高壓電網(wǎng)中線路，對(duì)地電納忽略，有，?！?〕按標(biāo)幺值計(jì)算時(shí)，節(jié)點(diǎn)電壓與額定電壓相差不大，故有〔3〕線路兩端電壓相角差很小，故有：所以上述有功功率的表達(dá)式可以簡(jiǎn)化為應(yīng)用：例：如以下圖所示的5節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖，網(wǎng)絡(luò)參數(shù)如圖中所示，用直流法計(jì)算潮流分布〔取節(jié)點(diǎn)2為基準(zhǔn)點(diǎn)〕。要求：〔1〕并與測(cè)量值〔如圖括號(hào)內(nèi)所示〕進(jìn)行比較?！?〕假設(shè)④-③因故障斷開，并且④-⑤線路額定負(fù)載為2.0，那么重新求潮流分布，④-⑤線路是否過載？〔3〕假設(shè)減少①節(jié)點(diǎn)發(fā)電機(jī)的出力，假設(shè)由5.0減少為4.0，那么④-⑤線路是否過載？要減少多少出力，線路④-⑤線路不過載？5.0①0.015(2.579)2.00.3②0.250.35(-0.156)(1.277)(1.584)(2.579)0.033.71.6③④⑤2、動(dòng)態(tài)平安分析(了解)穩(wěn)定性事故是涉及電力系統(tǒng)全局的重大事故，對(duì)于復(fù)雜的電力系統(tǒng)，穩(wěn)定性分析的方法也不少，如模式識(shí)別法、李雅普諾夫法、擴(kuò)展等面積法等。1、模式識(shí)別法N維模型空間n≤N特征量的抽?。ňS數(shù)降低）n維特征空間分類器（識(shí)別函數(shù)）分類指標(biāo)圖4.2模式識(shí)別法基本框圖模式識(shí)別法主要包括以下兩個(gè)內(nèi)容：①特征量的抽??；②識(shí)別函數(shù)的建立。應(yīng)用模式識(shí)別法可分為以下幾步：1〕確定樣本〔對(duì)具體的分類對(duì)象，要確立維數(shù)為N的模型向量Xi，求其分類情況，構(gòu)成樣本集〕(如選擇假設(shè)干典型的電力系統(tǒng)運(yùn)行方式，進(jìn)行離線穩(wěn)定計(jì)算，確定哪些運(yùn)行方式是穩(wěn)定的，哪些是不穩(wěn)定的，組成樣本集。最好運(yùn)用靠近穩(wěn)定邊界的樣本，可以使計(jì)算次數(shù)減少。)2〕特征量的抽取〔特征量抽取是從模型向量的N個(gè)變量中抽取少量特征量組成n維特征向量，使維數(shù)大大降低，以使構(gòu)成既簡(jiǎn)單又有效分類器?！吃陔娏ο到y(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)中，選擇少數(shù)與電力系統(tǒng)穩(wěn)定性有密集關(guān)系的運(yùn)行參數(shù)，一般是局部母線的電壓和相位角，也可以是線路的功率等其他參數(shù)。3〕建立分類器〔分類器的核心是識(shí)別函數(shù)，一個(gè)簡(jiǎn)單的識(shí)別函數(shù)可以是特征向量的線性函數(shù)：假設(shè)，屬于穩(wěn)定模型。假設(shè)，屬于不穩(wěn)定模型。也可以采用二階函數(shù)電力系統(tǒng)用二階函數(shù)得到滿意結(jié)果。構(gòu)成樣本集的各種典型的運(yùn)行方式，當(dāng)然是全部符合穩(wěn)定判別式的，但樣本集并沒有包括電力系統(tǒng)所有的運(yùn)行方式和事故，因此要選擇樣本集以外的假設(shè)干電力系統(tǒng)運(yùn)行方式和事故形式組成試驗(yàn)樣本集，檢驗(yàn)判別式準(zhǔn)確性，也可以進(jìn)行修正。模式識(shí)別法突出優(yōu)點(diǎn)是計(jì)算速度快，但離線計(jì)算工作量很大，為了抽取特征量和建立識(shí)別函數(shù)，需進(jìn)行大量的計(jì)算工作。2、李雅普諾夫法此法是從理論上分析，在模擬條件下進(jìn)行試驗(yàn)尚未在電力系統(tǒng)在線控制中得到應(yīng)用。所以只須了解李雅普諾夫?qū)Ψ€(wěn)定性的定義及其判別定理。李雅普諾夫在1892年提出將一個(gè)動(dòng)態(tài)的電力系統(tǒng)穩(wěn)定性分為：穩(wěn)定、漸近穩(wěn)定和大范圍的穩(wěn)定三種主要形式，對(duì)于一個(gè)n維的自治系統(tǒng)，其定義分別如下：①設(shè)未受到擾動(dòng)的原點(diǎn)為狀態(tài)空間中的平衡點(diǎn)，即，如果對(duì)于任意實(shí)，及初始時(shí)間，存在一個(gè)實(shí)數(shù)，一般和、時(shí)間有關(guān)，對(duì)于任何初始狀態(tài)，在任何時(shí)刻，系統(tǒng)運(yùn)行均滿足，那么此系統(tǒng)是穩(wěn)定的。②假設(shè)系統(tǒng)是穩(wěn)定的，并且運(yùn)動(dòng)從靠近原點(diǎn)處開始，隨著時(shí)間，運(yùn)動(dòng)收斂到原點(diǎn)，即，那么此系統(tǒng)是漸近穩(wěn)定的。③假設(shè)系統(tǒng)是漸近穩(wěn)定的，并且運(yùn)動(dòng)起始點(diǎn)可以是狀態(tài)空間中的任意一點(diǎn)，在均收斂到原點(diǎn)，那么此系統(tǒng)是大范圍漸近穩(wěn)定的。a)穩(wěn)定00b)漸近穩(wěn)定0c)大范圍漸近穩(wěn)定圖4.3穩(wěn)定性定義示意圖對(duì)于上述自治系統(tǒng)，假設(shè)，相應(yīng)的李雅普諾夫電力系統(tǒng)穩(wěn)定性定理如下：①穩(wěn)定性定理假設(shè)在原點(diǎn)附近存在標(biāo)量函數(shù)，并且在這個(gè)區(qū)域內(nèi)，那么系統(tǒng)在原點(diǎn)是穩(wěn)定的。②漸近穩(wěn)定定理假設(shè)在原點(diǎn)附近存在標(biāo)量函數(shù)，并且在這個(gè)區(qū)域內(nèi)，那么系統(tǒng)在原點(diǎn)是漸近穩(wěn)定的。③大范圍漸近穩(wěn)定定理假設(shè)系統(tǒng)存在標(biāo)量函數(shù)，有正定，并且負(fù)定，并且時(shí)，，即隨，是無(wú)界的，那么系統(tǒng)在原點(diǎn)是大范圍漸近穩(wěn)定的。李雅普諾夫電力系統(tǒng)穩(wěn)定性定理不必求取系統(tǒng)微分方程的數(shù)值解，而可直接利用函數(shù)及導(dǎo)數(shù)來判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性。此法只停留理論研究，在實(shí)踐中實(shí)現(xiàn)是非常困難的。3、擴(kuò)展等面積法〔不要求，感興趣可以查資料〕§4.3各種狀態(tài)的平安控制一、正常狀態(tài)的平安控制為保證電力系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)的平安性，做如下工作：〔一〕運(yùn)行方式的編制及其平安校核運(yùn)行方式的編制是調(diào)度中心的一個(gè)重要內(nèi)容，運(yùn)行方式編制的合理性直接影響到電力系統(tǒng)的平安性和經(jīng)濟(jì)性，運(yùn)行方式的編制是根據(jù)負(fù)荷預(yù)測(cè)的負(fù)荷曲線作出來的。對(duì)運(yùn)行方式進(jìn)行平安校核，就是應(yīng)用計(jì)算機(jī)根據(jù)負(fù)荷、氣象、檢修等運(yùn)行條件的變化，并假定一系列的事故條件，對(duì)未來某時(shí)刻的運(yùn)行方式進(jìn)行安全校核。校核內(nèi)容：1、總負(fù)荷的預(yù)測(cè)計(jì)算；2、變電所的負(fù)荷預(yù)測(cè)計(jì)算；3、設(shè)備定期檢修方案計(jì)算；4、開停機(jī)方案計(jì)算；5、經(jīng)濟(jì)負(fù)荷分配方案計(jì)算；6、最正確后備出力分配計(jì)算；7、潮流過負(fù)荷檢查及其解決措施；8、穩(wěn)定性檢查及其提高措施；9、電壓檢查及改善措施；10、短路容量檢查及改善措施；11、繼電保護(hù)檢查及整定值修正。負(fù)荷預(yù)測(cè)短期方式運(yùn)行計(jì)劃運(yùn)行方式計(jì)劃的安全校核運(yùn)行方式需修改嗎？最佳運(yùn)行方式否（合理）是（不合理）〔二〕正常運(yùn)行時(shí)的平安監(jiān)控〔對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行不間斷嚴(yán)密的監(jiān)視，對(duì)運(yùn)行參數(shù)〔fUPQ〕等〕不間斷的調(diào)整，始終保持盡可能最正確狀態(tài)〕〔主要表達(dá)SCADA系統(tǒng)的功能〕〔三〕對(duì)假想事故后果進(jìn)行模擬分析?！菜摹尺M(jìn)行預(yù)防性平安控制〔對(duì)可能發(fā)生的事故會(huì)導(dǎo)致不平安狀態(tài)所采取的調(diào)整控制措施〕開始系統(tǒng)的實(shí)時(shí)狀態(tài)是否進(jìn)行事故模擬？假想事故模擬運(yùn)行限值監(jiān)視是否越限？有不安全狀態(tài)嗎？結(jié)束校正措施計(jì)算顯示調(diào)度人員的判斷執(zhí)行控制是是否否有無(wú)緊急狀態(tài)警戒狀態(tài)編制運(yùn)行方式時(shí)所規(guī)定參數(shù)限值1）一定時(shí)間間隔2）系統(tǒng)構(gòu)成改變時(shí)3）負(fù)荷和供電狀態(tài)急變時(shí)4）運(yùn)行人員要求時(shí)圖4.4正常狀態(tài)時(shí)安全控制框圖二、緊急狀態(tài)的平安控制〔一〕緊急狀態(tài)的平安控制目的迅速抑制事故及電力系統(tǒng)異常狀態(tài)的開展和擴(kuò)大，盡量縮小故障延續(xù)時(shí)間及其對(duì)電力系統(tǒng)其他非故障局部的影響?！捕尘o急狀態(tài)平安控制的三個(gè)階段1、事故發(fā)生后迅速而有選擇地切除故障〔繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置動(dòng)作〕2、防止事故擴(kuò)大和保持系統(tǒng)穩(wěn)定〔提高系統(tǒng)穩(wěn)定性措施〕3、最后措施〔電力系統(tǒng)解列〕〔三〕緊急狀態(tài)電力系統(tǒng)可能出現(xiàn)的情況1、頻率大幅度下降1〕原因：大機(jī)組突然退出運(yùn)行，或大負(fù)荷突然投入時(shí)，出力嚴(yán)重缺乏。2〕采取的緊急控制措施：〔1〕立即增加具有旋轉(zhuǎn)備用的發(fā)電機(jī)組的有功出力?！?〕立即將調(diào)相運(yùn)行的機(jī)組改發(fā)電運(yùn)行?！?〕立即將抽水畜能電站的抽水機(jī)組改發(fā)電運(yùn)行?！?〕迅速啟動(dòng)備用機(jī)組。〔5〕由低頻減負(fù)荷裝置根據(jù)頻率降低程度自動(dòng)分幾輪切除不重要的負(fù)荷?！?〕將發(fā)電廠內(nèi)一臺(tái)或幾臺(tái)機(jī)組與系統(tǒng)解列?！?〕采用短時(shí)間內(nèi)降低電壓5%~8%的方法，利用負(fù)荷的電壓效應(yīng)自動(dòng)減少負(fù)荷，緩和有功不平衡，抑制頻率的下降。2、電壓大幅度下降1〕原因：無(wú)功電源突然被切除或無(wú)功電源缺乏。2〕采取的緊急控制措施：〔1〕加大發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流，增加發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁出力?！?〕立即增加調(diào)相機(jī)的勵(lì)磁電流，增加調(diào)相機(jī)的勵(lì)磁出力?！?〕立即投入并聯(lián)電容器。〔4〕迅速調(diào)節(jié)有載調(diào)壓變壓器分接頭用以維持電壓?！?〕起動(dòng)備用機(jī)組〔提高電壓〕?！?〕在上述方法均無(wú)效時(shí)，可以將電壓最低點(diǎn)的負(fù)荷解除3、電力系統(tǒng)的過負(fù)荷1〕原因：線路過負(fù)荷：某條線路故障，使其他線路過負(fù)荷。聯(lián)絡(luò)線過負(fù)荷：某系統(tǒng)突然喪失電源而過負(fù)荷。變壓器過負(fù)荷：負(fù)荷突然增加，或某臺(tái)變壓器由于事故突然退出運(yùn)行。2〕采取的緊急控制措施：注意：系統(tǒng)過負(fù)荷緊急控制不同于傳統(tǒng)的過負(fù)荷保護(hù)。傳統(tǒng)的過負(fù)荷保護(hù)屬于元件保護(hù)，以保護(hù)輸變電設(shè)備本身而言。而系統(tǒng)過負(fù)荷的平安控制以保護(hù)系統(tǒng)平安為前提，用切除局部電源和負(fù)荷的方法，消除某些元件的過負(fù)荷。線路可以承受一個(gè)短時(shí)間的過負(fù)荷，這段時(shí)間可作為進(jìn)行控制的整定時(shí)間，變壓器過負(fù)荷控制更為簡(jiǎn)單，可直接跳開低壓側(cè)的局部負(fù)荷出現(xiàn)開關(guān)，切除局部負(fù)荷即可解除變壓器過負(fù)荷。4、電力系統(tǒng)發(fā)生振蕩穩(wěn)定破壞1〕原因：電力系統(tǒng)發(fā)生故障后，由于處理不及時(shí)使故障延續(xù)較長(zhǎng)，導(dǎo)致電力系統(tǒng)穩(wěn)定的破壞和引起電力系統(tǒng)的振蕩，或者由于發(fā)電機(jī)突然失磁，電源間的非同期合閘等原因引起系統(tǒng)振蕩。2〕措施注：〔1〕靜態(tài)穩(wěn)定—電力系統(tǒng)受到小擾動(dòng)后，不發(fā)生自發(fā)振蕩或非同期性失步，自動(dòng)恢復(fù)到起始運(yùn)行狀態(tài)的能力。①發(fā)電機(jī)輸出的電磁功率〔單機(jī)無(wú)窮大系統(tǒng)〕②靜態(tài)穩(wěn)定判據(jù)③提高靜態(tài)穩(wěn)定的措施〔發(fā)電機(jī)輸出功率極限越大，靜態(tài)穩(wěn)定性越高〕，從降低入手。A)采用自動(dòng)勵(lì)磁裝置〔減小，使變?yōu)椤矪〕減小元件電抗〔減小線路電抗〕a)采用分裂導(dǎo)線b)提高線路額定電壓等級(jí)c)采用串聯(lián)電容器補(bǔ)償C〕改善系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)〔增加輸電線路的回路數(shù)〕〔2〕動(dòng)態(tài)穩(wěn)定—電力系統(tǒng)在某運(yùn)行狀態(tài)下，突然受到大的干擾后，能否經(jīng)過暫態(tài)穩(wěn)定運(yùn)行過程到達(dá)新的穩(wěn)態(tài)運(yùn)行狀態(tài)或者恢復(fù)到原來的狀態(tài)。①判穩(wěn)：等面