电力系统安全稳定控制开发应用调查综述
电力部电力系统安全稳定控制调查组*
摘 要 摘要介绍了原电力部科技司、安生司、国家电力调度通信中心和电力规划设计总院联合组织的专题调查组就我国电力系统安全稳定控制技术开发应用情况的调查综述报告。内容包括:我国电力系统的安全稳定情况;安全稳定控制技术的开发应用情况及需要重点解决的问题,如控制系统的规划配置、计算决策、硬件及软件结构、管理评价等;对当前具体工作的若干建议。关键词 电力系统 安全 稳定 控制
1998-06-22收稿。
*袁季修执笔(华北电力设计院 100011 北京),
调查组成员还有:韩元旦,沈江,郭嘉阳,张建峰,戴海鹰。
0 引言
为总结我国电力系统安全稳定控制技术的研究和应用情况,提出我国电力系统稳定控制装置的研制和应用方针及需要重点解决的技术问题,促进我国电力系统安全稳定控制技术的发展,原电力部科技司、安生司、国家电力调度通信中心和电力规划设计总院联合组织了电力系统安全稳定控制调查组,在华北电力集团的支持和北京电机工程学会的组织下进行调研工作。全国各电力集团公司、省电力公司、设计院和有关控制装置的研制单位积极支持此项工作,提出了30份开发和应用总结材料。专题组同时还对一些重点应用现场和开发单位进行访问调查,并收集和借鉴国际上的有关经验。在此基础上提出了《电力系统安全稳定控制开发应用及重点调查综述报告》,本文为该报告的摘要。
1 我国电网安全稳定控制技术发展状况
1.1 我国电力系统的安全稳定情况
我国电力系统发展很快,从1980年至1997年,装机容量由65.87GW 增加到250GW ,总发电量由300.6TW ?h 增加到1135T W ?h,将近翻了两番。
近10多年来,电力部门对提高电力系统的安全稳定性做了大量工作,如:加强电力系统规划和运行管理,制定和健全有关规范、标准(如制定《电力系统安全稳定导则》);加强电网建设,改善电网结构;改进继电保护装置的性能和设置,提高切除故障的速度和可靠性;加强电网安全稳定分析,积极推进安全稳定控制技术的开发和应用。通过这些努力,已取得
了显著效果,全国电力系统稳定破坏事故,在70年代年平均约20次,80年代年平均6.5次,90年代下降到年平均约4次。
但目前我国的电力系统仍存在不少严重的安全稳定问题。既有以往就存在而现在仍然经常出现的问题:如远距离大容量输电(如二滩、阳城、伊敏等)的稳定问题,长距离弱联系串联网(如南方互联电网)及普遍存在的电磁环网问题;也有随着电网的发展而日益严重的系统低频振荡和电压稳定性问题。此外,近年国际流行的体制变革,如发电和输电分离、跨网输配电(电力托送)等,也开始在我国出现,由此带来的一些新的电网安全问题,在国际上已造成多次大停电事故,也很值得我们警惕。例如复杂的联网关系、发电机与电网不协调的情况在我国已越来越严重。
1.2 安全稳定控制技术的开发应用情况
电力系统的安全稳定控制通常分为预防控制和紧急控制两类,本报告着重于紧急控制的调查。
我国电力系统中安全稳定控制技术的开发应用较早,50年代起即普遍应用的低频减载和后来应用于某些电网的稳定控制,曾对保证电网的安全稳定运行起了重要作用。
从80年代后期起,我国的一些科研开发制造单位陆续开发了以微机为基础的安全稳定控制系统,到1997年底全国已有约100套较复杂的稳定控制装置投入运行(参见表1),此外正在应用的还有大量较简单的频率和电压紧急控制系统。这些装置在提高电网输送能力,避免窝电,保证系统稳定,以及防止事故扩大等方面发挥了重要作用,并取得了很好的经济效益和社会效益。
通过10余年的开发实践,在装置的硬件结构、控制决策、应用软件以及现场运行、整定、调试等方面都积累了相当丰富的经验,有些产品已初步实现
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1998年9月
电 力 系 统 自 动 化
A uto matio n of Elect ric P ow er Sy stems
第22卷 第9期
表1 稳定控制系统应用情况举例
Table 1 Examples for application of security and stability control system
地区
应 用 系 统
装设厂站数实 现 功 能设备供应单位投运时间东北
通辽电厂220kV 系统
元宝山电厂500kV /220k V 系统吉林丰白500kV/220k V 系统双鸭山电厂220kV 系统黑龙江东部220kV 系统11415稳定控制切机
稳定控制快控汽门稳定控制切机、切电抗器稳定控制快控汽门稳定控制切机华北电力大学研究生部
清华大学电机系
四方公司俄罗斯
清华大学电机系1992-111994199719971997华北
丰沙大达500kV 系统陡河220kV 系统
海勃湾—临河220kV 系统422稳定控制切机、减出力稳定及过负荷切机稳定控制切机、解列华北电力科学研究院华北电力科学研究院电力自动化研究院系统所1995-041994-091996华
东
北仑—兰亭500kV 系统南通电厂220kV 系统
南京电厂—盘城220kV 系统任庄、徐州500kV/220k V 系统肥洛平500kV 系统
福建福州电厂220kV 系统福建水口电厂220kV 系统紧水滩水电厂—金华变21223452稳定控制切机、解列稳定控制切机切机、远切开关
稳定控制切机及远切稳定控制远切机组稳定控制切负荷稳定控制切机、切负荷稳定切机及频率控制电力自动化研究院系统所电力自动化研究院深圳所电力自动化研究院系统所电力自动化研究院深圳所电力自动化研究院系统所电力自动化研究院系统所华北电力大学(保定)南京电力自动化设备总厂1994-0819921995-04
1996-11～1996-12
1997199219971996-09
华中
岳阳电厂220kV 系统隔河岩水电厂系统岗市500kV 变电站云田500kV 变电站江西220kV 系统五强溪水电站湘南220kV 系统1111311稳定控制切机稳定控制切机
稳定控制切负荷、解列稳定控制切负荷稳定、过负荷切机、切负荷稳定控制切机切机切负荷
电力自动化研究院系统所电力自动化研究院系统所电力自动化研究院系统所
电力科学研究院
电力自动化研究院深圳所电力自动化研究院深圳所
湖南省调199219931996-101992-11199519971995华南南方互联500kV 系统海南220kV 系统53稳定控制切机、解列稳定控制切机、切负荷电力自动化研究院系统所电力自动化研究院系统所19971996-02西北
关中330kV 系统
宁夏大青固330kV 系统西北渭桃马330kV 系统543稳定控制切负荷稳定控制切机、切负荷、解列稳定控制切机许昌继电器研究所电力自动化研究院系统所电力自动化研究院系统所19971997-071997-08西南
江油电厂220kV 系统珞璜电厂220kV 系统攀枝花220kV 系统
白马凉水井220kV 系统漫湾-昆明500kV 系统鲁布革220kV 系统
拉萨羊八井110kV 系统
1122715
稳定控制切机、切负荷稳定控制切机、切负荷远方切负荷
稳定控制切机、切负荷稳定控制切机、切负荷稳定和过负荷切机稳定控制切机、切负荷
西安交通大学西安交通大学保定继电器厂华北电力科学研究院电力自动化研究院系统所电力自动化研究院系统所电力自动化研究院系统所
1994199719971997-111995-061996-011997-05
模块化、定型化,供货周期从一二年缩短到二三个月,为控制系统及时投运创造了条件。
但由于安全稳定控制技术复杂,涉及面广,可靠性要求很高,还存在不少问题需要进一步解决和完善。因此,需总结经验教训,组织力量解决一些当务之急,才能更好地促进其开发应用工作的发展。
2 当前需着重解决的问题
2.1 合理的规划配置控制系统
2.1.1 安全要求和控制系统配置的规范化
安全稳定控制系统的配置,原则上要满足《电力系统安全稳定导则》的要求,但由于人们对其中安全要求的理解不完全一致,对控制系统功能的认识也
有差异,因而在具体执行中出现了不少问题。例如:什么情况下宜增设电力设施,什么情况下又宜采用
控制措施,设计时是否需要考虑三相短路、断路器拒动,第三道防线应如何配置等,对这些问题还需作出更明确和更便于操作的规定;对相关的扰动严重性分类、运行状态分类等也应作出更明确、更恰当的规定。
2.1.2 改进电力系统的可控性
目前电力系统安全稳定控制主要采用切机、切负荷、解列等少数几种措施,这些措施都会造成负荷损失。随着对安全稳定控制的要求越来越高,应在系统规划设计时提供更多的可控措施,例如汽轮机快控汽门、并联电容器和电抗器的紧急投切、极具发展前途的FACT S 装置等,对一些技术成熟的措施如串补(包括事故时强行补偿)和SVC 等,在有条件时应积极采用。
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2.1.3 安全稳定控制的协调配合
电力系统中各种安全稳定控制系统间需要很好的协调配合,特别是采用分散或分布式控制时尤为必要,既希望各装置之间能够互相补充、互为后备,同时又必须避免动作的无选择性。当前问题较多的主要是解列、切负荷的选择性,随着控制系统被越来越广泛的应用,协调配合的问题将更迫切,也更重要。
2.2 电力系统动态分析的内容和模型
2.2.1 动态特性分析及软件供应
当前对电力系统进行安全稳定分析时,一般仅进行静态潮流计算和暂态稳定仿真分析。随着电力系统发展及其对安全稳定控制的需要,还应开展和加强对某些动态特性的分析,如低频振荡、电压稳定性和长过程稳定性等。为此,需要开发或引进相应的、成熟的分析软件,并加强培训和推广工作。
2.2.2 稳定分析数学模型的规范化
用于电力系统动态分析的数学模型,如发电机、原动机、励磁系统、调速系统和负荷等模型,建议根据国际通行标准进一步规范化。特别是负荷模型和有关参数,目前比较混乱,有的明显不合理,需要提供规范的、比较符合实际的、便于应用的典型模型和数据。模型数据的规范化,不仅有利于保证计算质量,而且有利于数据信息共享。
2.3 安全稳定控制系统的原理和结构
2.3.1 体系结构
安全稳定控制系统的体系结构可分为就地分散式、分布式、分层分布式和集中式。当前取得实际运行效益的主要是分散式和简单分布式控制系统,今后一定时间内也宜主要发展这类简单系统。为满足系统发展的需要,可试点开发应用较复杂的分布式控制系统,取得成功经验后再推广。鉴于对安全稳定控制系统的可靠性要求极高,现阶段不宜采用功能过于集中的控制系统。也不宜采用EM S信息直接进行安全稳定控制,至于用EM S信息对各站稳定控制装置进行协调,则宜取得试点经验后再推广应用。
2.3.2 决策方式
稳定控制系统的决策方式可分为三种: 离线确定“策略表”或控制逻辑; 在线准实时确定控制策略;在线实时确定控制策略。现在广泛使用并有运行经验的是第一种方式,但其在适应电力系统运行变化,简化运行计算方面还有待进一步改进;第二种方式理论上可取得更好的效果,但目前国内还未有成功实践的经验,可选择适当试点开发应用以取得经验;第三种方式当前只能用于极简单或可化简的等值系统,有条件的系统可进行一些开发试验。2.3.3 硬件构成
基于微机的控制系统硬件构成有两类:一类是以各种定型的工控机为主体,再配备适当的附属设备;另一类以单片机(微控制器)为核心,开发出与一般保护控制设备相类似并便于灵活组合的产品。此外还有采用容错机为核心的产品。由于硬件型式与控制系统的结构、开发单位的经验等多种因素有关,并考虑到硬件技术发展很快,故对其选用可暂不作规定,但硬件应尽量定型,结构上应便于操作和安装。
2.4 控制系统的硬件、软件及外部联系标准化
2.4.1 硬件和软件的标准化和模块化
为了适应不同电力系统的要求及其未来可能出现的发展变化,改变以往开发生产周期长的情况,必须实现控制系统硬件和软件的标准化、模块化,以便快速灵活的组成合乎要求的装置。也只有标准化才能保证产品的质量。在这方面有些开发单位作了很大努力,也取得了可喜的进展,但还需进一步改善,包括不便检查的应用软件标准化、外部联系的标准化等。
2.4.2 远方信号传送
运行实践表明,远方信号传送设备和通道是控制系统中较薄弱的环节,急需加以改进。为此,要求: 明确远方信号设备的性能标准,如果通信通道性能不能直接满足要求时,则需在接口设备上采取措施,提高抗干扰能力; 尽可能采用定型、成熟的通道和接口设备;加强输入、输出回路的可靠性设计,包括采用双重化和附加启动回路(就地检测)等。
2.4.3 与其它二次设备的联系
控制系统与发电厂变电所的各种二次设备,如电流互感器和电压互感器、断路器控制回路、继电保护回路等,需要有各种联系电路。为使这些电路互相协调配合,并保证可靠性,应在厂、站二次回路设计时予以全面考虑,并应总结经验教训,制定这些电路的设计标准和严密的运行管理制度。
2.5 安全稳定控制的评价和管理
2.5.1 管理和规章制度
安全稳定控制是一项新的任务,涉及专业多,实践经验不足,有关的规章制度也不够健全。随着安全稳定控制系统在电力系统中的应用和推广,已开始暴露出若干管理问题,如对现场安装验收、投运试验、运行维护校核、设备(包括硬件及软件)更新改造等重视不够,职责不清,曾给现场运行造成不良后果。因此,加强管理,明确职责,健全有关规章制度已成为当务之急。
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?专题研讨——暂态稳定分析? 袁季修等 电力系统安全稳定控制开发应用调查综述
2.5.2 运行性能的评价
目前采用评价继电保护性能的方法来评价安全稳定控制系统不尽合理,因为这种控制系统有其自身的特点。建议采用CIGRE 和IEEE 推荐的评价方法:将控制系统动作情况分为成功动作、动作失误、不成功动作、不必要动作四类;性能指标分为有效性指标、依赖性指标和不必要动作率等。这样既可较确切地反映控制系统的性能,又便于国际交流。2.5.3 经济效益的评估方法
正确评估控制系统的经济效果(包括收益和损失)是合理选择控制措施的重要依据,现在尚缺乏比较可行的评估方法。因此需要制定比较实事求是和比较合乎实际的经济评估方法,包括控制系统的直接效益和间接效益,以及控制作用可能引起的附加损失(如切负荷、切机、解列的损失)或不良后果(如设备磨损、安全性降低等)。
3 对当前工作的建议
3.1 明确安全稳定控制发展方针,指导当前开发应用工作
(1)巩固和规范控制装置的开发工作,确保产品性能和质量要求。以往主要是控制装置的“有无”问题,现在此问题的解决已初见成效,进而面临的是质量的“好坏”问题。目前很多产品尚处于初创阶段,不够成熟,需要进一步提高质量,确保硬件、软件及外部设备的可靠性,并搞好标准化、模块化,以便迅速、灵活地组成满足现场需要的控制系统。
(2)积极扎实地做好现场应用工作,确实取得实际效益。为解决电力系统中存在的安全稳定问题,以前往往是组织力量从头研制开发专用的控制系统,而现在已有条件选用比较定型和成熟的控制装置。因而设计、运行单位应与开发单位紧密合作,搞好控制系统配置,现场安装、调试、投运等工作,争取确实取得实际效益。
(3)稳步慎重地研究开发高性能的控制系统,现有的开发应用工作虽已取得不少成绩,但产品的性能和质量还不能完全满足现场要求,特别是复杂
电力系统的要求,而且电力系统控制理论正不断完善,电子技术、计算机技术也在迅速发展,因而有必要也有可能开发新的高性能的控制系统,如准实时决策或实时决策控制系统等。根据以往的经验教训,比较复杂的控制系统的开发必须慎重,取得试点实际经验后才能推广应用。
总之,当前的开发应用方针可考虑概括为:“巩固和规范现有产品开发,积极扎实搞好现场应用,稳步慎重开发新型控制系统”。
3.2 加强管理,健全有关规章制度,确保当前工作健康进行
(1)建立和完备有关规程导则。建议制定《电力系统安全稳定控制技术导则》,对有关技术原则作出较明确恰当的规定,用以指导研究、设计和运行等工作。对继电保护和安全自动装置的评价规程和管理规程等进行必要的补充修正,以便更好的规范安全稳定控制的运行管理工作。
(2)加强管理,明确职责。像对待继电保护管理一样,抓好设备选型、调试投运、运行考核、技术培训等工作。特别是运行整定、维修停运、软件更新等方面应有严格有效的管理措施,确保安全稳定控制系统正常运行,并正确发挥作用,取得实际效益。
3.3 积极慎重开发新型产品,推动安全稳定控制技术发展
电力系统的发展,控制技术的进步,使安全稳定控制技术达到新的阶段。当前有条件发展的新技术举例如下: 在线准实时决策的稳定控制系统; 在线实时决策的稳定控制系统(在特定条件下); 分层分布的安全稳定控制系统;!电力系统安全稳定控制的全面规划和实施。
鉴于以往的经验教训,这些项目必须选好重点,进行充分的技术和方案论证,认真组织力量,坚持完成,取得实效,在确实取得成功运行经验后再考虑推广。切忌匆促上马,半途而废。
袁季修,男,1929年生,教授级高级工程师,从事电力系统继电保护及自动化的规划设计及科研工作。
BRIEF SUMMARY OF INVESTIGATION ON SEC URITY AND STABILITY C ONTROL
T he I nv estigation Gr oup f or Security and Stability Contr ol ,M inistry of E lectr ic P ower
Abstract T he paper a bstr acts an investigation r epo rt on secur ity and stabilit y contr ol spo nso r ed by M inistr y o f Electr ic Po wer.T he contents include,stability situatio n of Chinese pow er systems,the dev elo pm ent and applicatio n of security and stability contr ol as w ell as so me key issues,such as planning of the contr ol sy st ems,contr ol str ateg ies,hardw are and softw ar e st ructures and eco nomic benefit ev aluation.
Keywords pow er sy stem secur ity stability co ntro l
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3 蒙特卡洛法在电力系统可靠性评估中的应用 3.1电力系统可靠性评估的内容与意义 可靠性指的是处于某种运行条件下的元件、设备或系统在规定时间内完成预定功能的概率。电力系统可靠性是指电网在各种运行条件下，向用户持续提供符合一定质量要求的电能的能力。电力系统可靠性包括充裕度(Adequacy)和安全性(seeurity)两个方面。充裕度是指在考虑电力元件计划与非计划停运以及负荷波动的静态条件下，电力系统维持连续供应电能的能力，因此又被称为静态可靠性。安全性指的是电力系统能够承受如突然短路或未预料的失去元件等事件引起的扰动并不间断供应电能的能力，安全性又被称为动态可靠性。目前国内外学者对充裕度评估的算法和应用关注较多，且在理论和实践中取得了大量的研究成果，但随着研究的深入也出现了很多函待解决的新课题。电力系统的安全性评估以系统暂态稳定性的概率分析为基础，在原理、建模、算法和应用等方面都处于起步和探索阶段。由于电力系统的规模很大，通常根据功能特点将其分为不同层次的子系统，如发电、输电、发输电组合、配电等子系统，对电力系统的可靠性评估通常也是对上述子系统单独进行。不同层次的子系统的可靠性评估的任务、模型、算法都有较大区别。电力系统在正常运行情况下，系统能够正常供电，不会出现切负荷的事件。如果系统受到某些偶发事件的扰动，如元件停运(包括机组、线路、变压器等电力元件的计划停运与故障停运)、负荷水平变化等，可能会引起系统功率失衡、线路潮流越限和节点电压越限等故障状态，进而导致切负荷。电力系统可靠性研究的主要内容是基于系统偶发故障的概率分布及其后果分析，对系统持续供电能力进行快速和准确的评价，并找出影响系统可靠性水平的薄弱环节以寻求改善可靠性水平的措施，为电力系统规划和运行提供决策支持。 3.2电力系统可靠性评估的基本方法 电力系统可靠性评估方法可分为确定性方法和概率性方法两类。确定性方法主要是对几种确定的运行方式和故障状态进行分析，校验系统的可靠性水平。在电源规划中，典型的确定性的可靠性判据有百分备用指标和最大机组备用指标;电网规划
研究生课程考核试卷 （适用于课程论文、提交报告） 科目：电力系统可靠性教师：谢开贵 姓名：甘国晓学号：20121102039t 专业：电气工程类别：学术 上课时间：2013 年 3 月至2013 年 4 月 考生成绩： 阅卷评语： 阅卷教师(签名) 重庆大学研究生院制
含微电网的配电网可靠性评估综述 摘要：微电网的接入影响了配电网可靠性的同时，也会给配电王的可靠性评估带来新的问题。本文从微电网的可靠性评估模型和可靠性评估指标两方面分析了微电网可靠性评估的研究现状，总结了微电网可靠性评估的两种主要方法：解析法和模拟法。在此基础上，指出了含微电网的配电系统可靠性评估可能发展的研究方向。 关键词：分布式发电；微电网；可靠性评估；评估方法 1.引言 随着人类面临的能源紧缺、环境恶化等问题日趋严重，世界各国纷纷将目光投向一种清洁、环保、经济的能源——分布式电源。分布式发电(distributed generation, DG)指靠近用户，为满足某些终端用户的需求，功率为从几千瓦到50MW的小型模块式、与环境兼容的独立电源，主要包括风力发电场、燃料电池、微型燃气轮机、光伏电池、地热发电装置、储能装置等。 随着DG及其系统集成技术日趋成熟，单位千瓦电能生产价格的不断下降以及政策层面的有力支持，分布式发电技术正得到越来越广泛的应用。但是，随着分布式发电渗透率的增加，各种DG的并网发电对电力系统的安全稳定运行提出了新的挑战，要实现配电网的功率平衡与安全运行，并保证用户的供电可靠性和电能质量也有很大困难[1]。为此，有学者提出了微电网的概念。微电网将DG、负荷、储能装置及控制装置等有机结合并接入到电网中[2]；微电网一般接入到配电系统中，它既可与电网联网运行，也可在电网故障或需要时与主网断开单独运行，它的灵活运行方式可以实现DG的接纳及与电网的互相支撑，同时也极大地影响了配电系统的可靠性，增加了配电网可靠性评估的复杂性。 本文将总结含微网的新型配电系统可靠性评估的研究进展，列举微电网可靠性评估的主要方法，并在此基础上指出含微电网的配电系统可靠性评估可能发展的研究方向。 2.含微电网的配电网可靠性评估研究现状 微电网是一个完整的发、配电子系统，随着微电网接入配电网，配电网将由传统的单电源辐射状变成一个遍布电源和负荷的新型配电网，增加了配电网潮流的不确定性，从而对系统的运行和控制产生了一系列的影响，配电系统可靠性的评估理论与方法也将发生变化。目前，含微电网的配电网可靠性评估的研究刚刚起步，现有研究的进展有以下方面[3]。
华北水利水电大学研究生结课论文 姓名杨双双 学号201420542396 专业控制工程 性质国家统招（√）单考（） 工程硕士（）同等学力（）科目电力系统稳定与控制 成绩
加强电网三道防线建设的建议 开题报告 1、选题的背景及意义 随着电网的发展，电网的动态特性日益复杂，电网运行稳定控制的复杂度也相对提升。然而近年来，美国，澳大利亚，瑞典等国家均发生了大面积停电，给这些国家的经济造成了巨大的损失，并严重影响了这些国家的社会生活，这些引起了国内外对电网安全运行的高度关注。为了确保电网的安全稳定运行，一次系统建立了合理的电网结构、配备完整的电力设施、安排合理的安全运行方式，二次系统应配备性能完备的继电保护系统和适当的安全稳定控制措施，这组成一个完备的防御系统，为三道防线。 《电力系统安全稳定导则》规定我国电力系统承受最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[单一故障（出现概率较高的故障）]； 第二级标准：保持稳定运行，但允许损失部分负荷[单一严重故障（出现概率较低的故障）]； 第三级标准：当系统不能保持稳定运行是，必须防止系统崩溃并尽量减少负荷损失[多重严重故障（出现概率很低的故障）]。 三道防线是电力系统防御体系的重要组成部分，设置三道防线来确保电力系统在遇到各事故时的安全稳定运行，其定义如下： 第一道防线：由性能良好的继电保护装置构成，确保快速、正确地切除电力系统的故障元件。 第二道防线：由电力系统安全稳定控制系统、装置及切机、切负荷等稳定控制措施构成，对预先考虑到的存在稳定问题的运行方式与故障进行检测、判断和实施控制，确保电力系统的安全稳定运行。 第三道防线：由失步解列、频率及电压紧急控制装置构成，当店里系统发生失步震荡、频率异常、电压异常等事故时采取解列、切负荷、切机等控制等措施，防止系统崩溃，避免出现大面积停电。第三道防线一般不站队特定的运行方式与
F23 备案号：7783—2000 中华人民共和国电力行业标准 DL／T 723—2000 电力系统安全稳定控制技术导则 Technical guide for electric power system security and stability control 2000-11-03 发布 2001-01-01 实施 中华人民共和国国家经济贸易委员会发布 前言 本标准根据原电力工业部综科教［1998］28号文《关于下达1997年修订电力行业标准计划的通知》中所列项目任务《电力系统安全稳定控制技术导则》而编制。 电力系统安全稳定控制是保证电力系统安全稳定运行的重要措施。这类措施虽然已在电力系统中有较普遍的应用，但尚缺乏较全面、系统的技术规定来指导有关的科研、设计、制造和运行工作。本标准即为了适应这一要求而制定。 原电力工业部曾制定了《电力系统安全稳定导则》(1981年)，并且正在进行修订。该导则提出了对电力系统在扰动时的安全稳定原则要求。本标准是根据这些原则提出对安全稳定控制的技术要求。 本标准编写格式和规则遵照GB／T 1.1—1993《标准化工作导则第一单元：标准起草与表达规则第1部分标准编写的基本规定》及DL／T600—1996《电力标准编写的基本规定》的要求。 本标准附录A是标准的附录，附录B和附录C是提示的附录。 本标准由中国电机工程学会继电保护专委会提出。 本标准由电力行业继电保护标准化技术委员会归口。 本标准起草单位：中国电机工程学会电力系统安全稳定控制分专委会和电力自动化研究院。 本标准主要起草人：袁季修、孙光辉、李发棣。 本标准由电力行业继电保护标准化技术委员会负责解释。 目次 前言
Ｐ 本文简要介绍了电力系统中各子系统可靠性的基本概念以及相应的可靠性指标、可靠性指 标计算方法等。对文献中提出的相应的子系统可靠性评估方法进行评述，分析了它们在电力系统 可靠性分析中应用的特点以及存在的主要问题，以促进该研究领域的进一步发展。 电力系统可靠性综述 ■广东工业大学自动化学院鄂飞程汉湘 产 经 电力系统可靠性［１］是指电力系统按可接 受的质量标准和所需数量不间断地向电力 用户供应电力和电能量的能力的量度，包 括充裕度和安全性两个方面。充裕度是指 电力系统维持连续供给用户总的电力需求 和总的电能量的能力，同时考虑到系统元 件的计划停运及合理的期望非计划停运， 又称为静态可靠性，即在静态条件下电力 系统满足用户电力和电能量的能力；安全 性是指电力系统承受突然发生的扰动，如 突然短路或未预料到的失去系统元件的能 力，也称为动态可靠性，即在动态条件下 电力系统经受住突然扰动且不间断地向用 户提供电力和电能量的能力。 电力系统可靠性是通过定量的可靠性 指标来量度的。一般可以是故障对电力用 户造成的不良后果的概率、频率、持续时 百分数备用法和偶然故障备用法。这两种 方法均缺乏应有的科学分析，目前已逐渐 被概率性可靠性指标所代替。 概率法常用的可靠性指标有：电力不 足概率（ＬＯＬＰ）、频率及持续时间（Ｆ＆Ｄ）、 电量不足概率（Ｌ Ｏ Ｅ Ｐ ）、电力不足期望 （ＬＯＬＥ）。国际上曾一度采用ＬＯＬ（ｌｏｓｓ ｏｆ ｌｏａｄ ｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙ）作为发电系统可靠性 指标，但该方法过于粗略，评估误差较大， 且无法计算有关电量指标。后来人们又提 出了更为详细的计算电力不足概率的指标 和方法，即电力不足小时期望值ＬＯＬＨ（ｈ／ ａ）。该方法以每天２４ｈ的实际负荷变化情 况为负荷曲线模型，计算出电力不足小时 期望值。 国际上关于发电系统可靠性计算的另 一个常用的指标为电量不足期望值ＥＥＮＳ ［２］ 间、故障引起的期望电力损失及期望电能 （ｅｘｐｅｃｔｅｄ ｅｎｅｒｇｙ ｎｏｔ ｓｕｐｐｌｉｅｄ）， 量损失等，不同的子系统可以有不同的可 靠性指标。 电力系统规模很大，习惯上将电力系 统分成若干子系统，根据这些子系统的功 能特点分别评估各子系统的可靠性。 发电系统可靠性 发电系统可靠性是指统一并网的全部 发电机组按可接受标准及期望数量满足电 力系统的电力和电能量需求的能力的量度。 发电系统可靠性指标可以分为确定性 和概率性两类。过去曾广泛应用确定性可 靠性指标来指导电力系统规划和运行，如 其意义为在某一研究周期内由于供电不足 造成用户减少用电量的期望值。该指标能 同时反映停电的概率与停电的严重程度， 而且更便于把可靠性与经济性挂钩，因此 ＥＥＮＳ指标日益受到重视。文献［３］针对我国 电力系统的特点，以ＬＯＬＨ 和ＥＥＮＳ作为可靠性指标， 计算了全国统一的指标参 数，并绘出了综合最优发 电系统可靠性指标曲线， 对我国的电源规划及发电 系统可靠性研究有重要的 参考价值。其他可靠性指 标虽有应用，但不普遍。 ２００６ 年第 ３ 期 ５
电力系统安全稳定导则 中华人民共和国电力行业标准 电力系统安全稳定导则 DL755－2001 Guideonsecurityandstability forpowersystem 2001-04-28发布2001-07-01实施 中华人民共和国国家经济贸易委员会发布 前言 本标准对1981年颁发的《电力系统安全稳定导则》进行了修订。 制定本标准的目的是指导电力系统规划、计划、设计、建设、生产运行、科学试验中有关电力系统安全稳定的工作。同时，为促进科技进步和生产力发展，要鼓励采用新技术，例如，紧凑型线路、常规及可控串联补偿、静止补偿以及电力电子等方面的装备和技术以提高电力系统输电能力和稳定水平。自本标准生效之日起，1981年颁发的《电力系统安全稳定导则》即行废止。 本标准由电力行业电网运行与控制标准化技术委员会提出。 本标准主要修订单位：国家电力调度通信中心、中国电力科学研究院等。 本标准主要修订人员：赵遵廉、舒印彪、雷晓蒙、刘肇旭、朱天游、印永华、郭佳田、曲祖义。 本标准由电力行业电网运行与控制标准化技术委员会负责解释。 目次 1.范围 2.保正电力系统安全稳定运行的基本要求 3.电力系统的安全稳定标准
4.电力系统安全稳定计算分析 5.电力系统安全稳定工作的管理 附录A(标准的附录)有关术语及定义 l 范围 本导则规定了保证电力系统安全稳定运行的基本要求，电力系统安全稳定标准以及系统安全稳定计算方法，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，均应遵守和执行本导则。 本导则适用于电压等级为220kV及以上的电力系统。220kV以下的电力系统可参照执行。 2 保证电力系统安全稳定运行的基本要求 2．1总体要求 2．1．1为保证电力系统运行的稳定性，维持电网频率、电压的正常水平，系统应有足够的静态稳定储备和有功、无功备用容量。备用容量应分配合理，并有必要的调节手段。在正常负荷波动和调整有功、无功潮流时，均不应发生自发振荡。 2．1．2合理的电网结构是电力系统安全稳定运行的基础。在电网的规划设计阶段，应当统筹考虑，合理布局。电网运行方式安排也要注重电网结构的合理性。合理的电网结构应满足如下基本要求： a)能够满足各种运行方式下潮流变化的需要，具有一定的灵活性，并能适应系统发展的要求； b)任一元件无故障断开，应能保持电力系统的稳定运行，且不致使其他元件超过规定的事故过负荷和电压允许偏差的要求； c)应有较大的抗扰动能力，并满足本导则中规定的有关各项安全稳定标准； d)满足分层和分区原则； e)合理控制系统短路电流。 2．1．3在正常运行方式(含计划检修方式，下同)下，系统中任一元件(发电机、线路、变压器、母线)发生单一故障时，不应导致主系统非同步运行，不应发生频率崩溃和电压崩溃。 2．1．4在事故后经调整的运行方式下，电力系统仍应有规定的静态稳定储备，并满足再次发生单一元件故障后的暂态稳定和其它元件不超过规定事故过负荷
电力系统可靠性第二次作业 电卓1501 杨萌201554080101 1.什么是电力系统可靠性 电力系统可靠性是对电力系统按可接受的质量标准和所需数量不间断地向电力用户供应电力和电能能力的度量。包括充裕度和安全性两个方面。 2.什么是充裕性 充裕度( adequancy,也称静态可靠性),是指电力系统维持连续供给用户总的电力需求和总的电能量的能力，同时考虑系统元件的计划停运及合理的期望非计划停运 3.什么是安全性 安全性( security,也称动态可靠性),是指电力系统承受突然发生的扰动的能力。 4.电力系统可靠性包括哪几大类 发电系统可靠性，发输电系统可靠性，输电系统可靠性，配电系统可靠性及发电厂变电所电气主接线可靠性。 5.可靠性的经典定义 指一个元件或一个系统在预定时间内和规定条件下完成其规定功能的能力。 6.元件 是构成系统的基本单位 7.系统 是由元件组成的整体，有时,如果系统太大,又可分为若干子系统。 8.电力系统可靠性的评价 通过一套定量指标来量度电力供应企业向用户提供连续不断的、质量合格的电能的能力,包括对系统充裕性和安全性两方面的衡量。 9.不可修复元件的寿命 不可修复元件的寿命是指从使用起到失效为止所经历的时间。 10.故障率 假设元件已工作到t时刻,则把元件在t以后的△t微小时间内发生故障的条件概率密度定义为该元件的故障率。 11.可靠度与不可靠度
可靠度：表示元件能执行规定功能的概率，通常用可靠度函数R（t）表示，在给定环境条件下时刻t前元件不失效的概率：R（t）=P[T>t]，R（t）=1-F(t) 不可靠度：F（t）只元件的损坏程度，称为元件的故障函数或不可靠函数。 R(t)=e^(-λt) F（t）=1- e^(-λt) 12.什么是可修复元件 指投入运行后，如损坏，能够通过修复恢复到原有功能而得以再投入使用。 13.元件描述修复特性指标有哪些？ 修复率、未修复率、修复度、平均修复时间 14.元件修复率 表明可修复元件故障后修复的难易程度及效果的量成为修复率。 通常用表示，其定义是：元件在t时刻以前未被修复，而在t时刻后的△t 微小时间内被修复的条件概率密度： 15.元件未修复率 元件为修复率定义式： 即实际修复时间大于预定修复时间的概率。 16.元件平均修复时间与修复率之间的关系 元件修复度： 元件平均修复时间MTTR:当元件的修复时间Tu呈指数分布时，其平均修复时间MMTR=
电力系统的供电可靠性研究 发表时间：2017-04-25T17:16:46.930Z 来源：《电力设备》2017年第3期作者：李孟朱晓林 [导读] 摘要：眼下我国社会经济发展迅速，科技水平不断提高，随之而来对于电力的需求也在逐年增长，在这种社会环境下，供电系统的供电能力成了重要问题，经受着来自社会各界的巨大考验。 （国网天津市电力公司检修公司） 摘要：眼下我国社会经济发展迅速，科技水平不断提高，随之而来对于电力的需求也在逐年增长，在这种社会环境下，供电系统的供电能力成了重要问题，经受着来自社会各界的巨大考验。供电指标是用来判断供电能力是否满足社会需求的重要参数，要想使得供电指标能够得到有效提高，供电系统的供电可靠性是一项重要因素，因此供电企业必须要加强管理，优化每一生产环节，规范相关操作，保证供电的可靠性和安全性，在提高供电质量的同时满足社会用电需求。本文对此做了深入研究，首先分析了影响供电能力的各种因素，随后提出了几点有效的解决措施。 关键词：电力系统；供电能力；可靠性 引言 眼下社会的用电需求日益加大，这样提高供电能力是供电企业眼下最重要的问题。配电线路是供电系统中不可或缺的重要组成部分之一，覆盖范围较大，线路多且长，因此在输送电过程中难免会出现跳闸现象，给周围群众的和企业都造成了一定的不良影响。因此，供电企业对此必须要予以高度重视，完全按照国家相关制度规范企业生产，合理分配用电额度，减少安全隐患的存在，提高供电可靠性。 一、影响供电可靠性的相关因素 经过一系列的时间分析可知，影响电力系统供电可靠性的因素有三点，分别是用户分布密度、除了设备原因之外导致的停电、配电线路出现故障。具体如下： 1.用户的分布密度 用户的分布密度指的就是在一定范围内用户的数量。从我国目前的情况来看，我国用电用户主要呈现“东多西少”的局势分布，而内陆和沿海相比较沿海地区分布较多，造成这种现象主要的是因为各地区的经济发展存在差异使得密度不均衡。在这种情况下，供电企业为了提高供电的可靠性，通常都是不同的地区采取不同的接线方式，密度高的地区和密度低的地区分开供电。以便保证在出现故障时候，不至于影响到其他地区的正常供电。 2.除设备故障外导致的停电 除了设备出现故障导致停电外，自然灾害、雷电、线路检修、电网改造等也会导致不同时间的停电。眼下全国各地区的电网都在进行全面的改造，使得电网的质量得到明显提高，反而正常原因的停电也有所减少。但是在经济发展比较落后的地区，由于临时检修和设备维护等导致的临时停电还是时常发生的。除此之外，因自然灾害原因导致的停电也是不能避免的，但是随着电网的不断改造，抗灾害能力越来越强，停电现象也会越来越少。 3.配电线路的故障 基本上所有的配电线路都是在户外运行的，由于露天运作，因此天气、自然灾害等的变化都会导致配电线路出现故障，主要是集中线路老化、绝缘、天气变化导致线路损坏等方面。除了这些自然因素外，线路的使用材料也是影响线路故障的主要原因之一，质量越好发生的故障概率就越低。一旦配电线路出现问题导致故障自然就会影响到供电的可靠性。 二、加强电力系统供电可靠性的有效措施 1.技术方面 从技术方面来看，主要需要做的就是保证供电线路质量和设备工作效率。 （1）在铺设和维护电网的过程中，必须要按照相关标准选择电线，根据实际需要选择合适的供电设备，合理配置电网，保证电线和设备的质量满足实际要求同时方便维修。 （2）定期对对电网和供电设备进行检查，根据实际情况调整线路负荷，避免超负荷使用导致线路出现故障。一旦发现设备出现问题必须要及时维修，保证设备的使用寿命。 （3）加强配电线路和主接线的可靠性的控制。 （4）根据实际情况强化配电系统的结构，同时赋予环网等开关一定的远程操控能力，保证设备可以实现稳定运行，避免其受到外界因素的不良影响。 （5）适当引进先进的供电技术，例如红外检测技术等，可以有效加强供电能力。 2.管理方面措施 针对供电系统的管理方面也要加强改革和控制，全面分析存在的相关问题，根据实际情况选择针对性的措施加以解决，确保供电质量满足国家相关标准，增加供电的可靠性以及安全性。具体措施如下： （1）从根本源头抓起，建立科学合理的内部管理制度，并根据实际情况予以改进和完善。上到管理层下到员工全部都要严格执行该制度，杜绝违规操作现象发生。加强管理力度，合理制定发展目标，定期做好检查和维修，最大限度降低存在的安全隐患。 （2）加强日常检查和维护力度。强化责任意识，定期对供电线路和供电设备进行严格的检查，保证可以及时解决安全隐患，避免其继续扩大造成不良影响。对于易于出现故障的部位要加强管理，尤其是计量箱、变压器等，将其危险因素消灭在萌芽中。这样才能有效防止非设备故障导致的停电现象。 （3）完善配电网络，使用高质量的电路产品，确保设备型号符合供电要求，根据实际情况适当调整配电模式，避免出线路出现超负荷的情况，以防止电路出现故障，降低停电的发生几率。 （4）适当将计算机技术应用在供配电中，实现供电自动化，可以有效提高企业供电管理效率，保证供电的可靠性和安全性。 三、结束语 综上所述，社会在发展时代在进步，随着科技的发展各行业对实际供电提出了更高的要求，为了保证供电的可靠性和安全性供电企业必须要加强各方面的管理，引进新技术，投入新设备，针对存在的问题要多方面考虑，采取有效的措施，从根本上实现电网的稳定运行，
摘要：近年来，伴随着经济社会的快速发展，电力系统规模的不断扩大使得电网体系的结构日趋复杂，电力设备单机容量逐步提高，与之相关的电力系统安全稳定问题也不断涌现。积极研究和运用先进的安全稳定控制技术不但可以使电力系统运行的可靠性大大提高，而且可以直接带来可观的经济效益。从电力系统安全稳定的相关概念入手分析了电力系统安全稳定控制的相关技术，然后就这些技术在电力系统中的实际应用进行了说明，旨在为电力部门提高安全稳定控制水平提供参考。 关键词：电力系统；安全稳定；控制技术；应用 电力作为当今社会最主要的能源，与人民生活和经济建设息息相关。供电系统如果不稳定，往往导致大面积、长时间的停电事故，造成严重的经济损失及社会影响。因此，学习电力系统安全稳定控制理论并研究适应时代发展要求的新的电力系统安全稳定控制技术对于实现当前电力资源的合理配置、提高我国现有电力系统的输电能力和电网的安全稳定运行具有十分重要的意义。 一、电力系统安全稳定控制概述 1.电力系统稳定的相关概念 电力系统的主要任务就是向用户提供不间断的、电压和频率稳定的电能。它的性能指标主要包括安全性、可靠性和稳定性。电力系统可靠性是指符合要求长期运行的概率，它表示长期连续不断地为用户提供充足电力服务的能力。安全性指电力系统承受可能发生的各种扰动而不对用户中断供电的风险程度。稳定性是指经历扰动后电力系统保持完整运行的持续性。 2.电力系统安全稳定控制模式的分类 按照信息采集和传递以及决策方式的不同，电力系统安全稳定控制模式可以分为以下几种：一是就地控制模式。在这种控制模式中，控制装置安装在各个厂站，彼此之间不进行信息交换，只能根据各厂站就地信息进行切换和判断，解决本厂站出现的问题。二是集中控制模式。这种控制模式拥有独立的通信和数据采集系统，在调度中心设置有总控，对系统运行状态进行实时检测，根据系统的运行状态制定相应的控制策略表，发出控制命令并实施对整个系统的安全稳定控制。三是区域控制模式。区域控制型稳定控制系统是针对一个区域的电网安全稳定问题而安装在多个厂站的安全稳定控制装置，能够实现站间运行信息的相互交换和控制命令的传送，并在较大范围实现电力系统的安全稳定控制。 二、电力系统安全稳定控制的关键技术
电力系统的稳定运行及其防范措施 摘要：当前，随着我国工农业社会经济的飞速发展，人们对电力需求不断加大，同时对电力系统的稳定运行和电压质量的要求也愈来愈高，这就给我们电力部门 提出了更高的要求和希望。为了保障电力系统安全稳定运行，防止系统稳定破坏，需要我们充分认识电力系统的稳定运行的重要性，防止电网事故的防范措施。 关键词：电力系统；稳定运行；频率；电压；防范措施 1.前言 电力系统稳定性的破坏是事故后影响系统安全运行的最严重后果。随着电力 系统的迅速发展，现代电网以大机组、大电网、超高压、长距离、重负荷、大区 域联网、交直流联合为特点，虽然强有力地保证了社会日益增长的用电需求，但 同时也产生了一系列的系统稳定问题。如果处理不当，不但导致电力系统因不能 继续向负荷正常供电而停止运行，甚至其后果将使电力系统的长期大面积停电， 严重是还会造成系统崩溃事故，带来巨大的经济和社会损失。因此，现代电网对 系统的安全、经济运行提出了很高的要求，即要求系统具有很强的抗干扰能力并 保持电力系统有足够的安全稳定运行裕度，同时也是赋予系统规划设计和电网调 度运行的一项重要任务。 2.电力系统的稳定运行分类 当电力系统受到扰动后，能自动恢复到原来的运行状态，或者凭借控制设备 的作用过渡到新的稳定状态运行，即为电力系统稳定运行。 电力系统的稳定运行从广义角度来看，可分为： 1）发动机同步运行的稳定性问题。根据电力系统所承受的扰动大小的不同，又可分为静态稳定、暂态稳定、动态稳定三大类。 （1）静态稳定是指当电力系统受到小干扰后不发生非同期性失步，自动恢复到起始运行状态。 （2）暂态稳定功是指当电力系统受到大扰动各同步电机保持同步运行并过渡到新的或恢复到原来稳定运行方式的能力，通常指保持第一或第二个振荡周期不 失步的功角稳定，是电力系统功角稳定的一种形式。 （3）动态稳定是指电力系统受到小的或大的扰动后，在自动调节或控制装置的作用下，保持较长过程的运行稳定的能力。 2）电力系统无功不足引起的电压稳定性问题。电压稳定是指电网电压受到 小的或大的扰动后，能保持或恢复到允许的范围内，不发生电压失稳的能力。电 压失稳可表现为静态失稳、大扰动暂态失稳、大扰动动态失稳或中长期过程失稳。 3）电力系统有功功率不足引起的频率稳定性问题。频率稳定是指电力系统有功功率扰动后，电网运行频率能够保持或恢复到允许的范围内，不发生频率崩溃 的能力。 3.保证电力系统安全稳定的“三道防线” “三道防线”是指电力系统受到不同扰动时，对电网保证安全可靠供电方面提 出的要求： 1）当电网发生常见的概率高的单一故障时，电力系统应当保持稳定运行，同时保持对用户的正常供电； 2）当电网发生了性质较严重但概率较低的单一故障时，要求电力系统保持稳定运行，但允许损失部分负荷（或直接切除某些负荷，或因系统频率下降，负荷 自然降低）；
电力系统可靠性评估指标 1.1 大电网可靠性的测度指标 1. (电力系统的)缺电概率 LOLP loss of load probability 给定时间区间内系统不能满足负荷需求的概率，即 ∑∈=s i i P LOLP 式中：i P 为系统处于状态i 的概率；S 为给定时间区间内不能满足负荷需求的系统状态全集。 2. 缺电时间期望 LOLE loss of load expectation 给定时间区间内系统不能满足负荷需求的小时或天数的期望值。即 ∑∈=s i i T P LOLE 式中：i P 、S 含义同上； T 为给定的时间区间的小时数或天数。缺电时间期望LOLE 通常用h/a 或d/a 表示。 3. 缺电频率 LOLF loss of load frequency 给定时间区间内系统不能满足负荷需求的次数，其近似计算公式为 ∑∈=S i i F LOLF 式中：i F 为系统处于状态i 的频率；S 含义同上。LOLF 通常用次/年表示。 4. 缺电持续时间 LOLD loss of load duration 给定时间区间内系统不能满足负荷需求的平均每次持续时间，即 LOLF LOLE LOLD = LOLD 通常用小时/次表示。 5. 期望缺供电力 EDNS expected demand not supplied 系统在给定时间区间内因发电容量短缺或电网约束造成负荷需求电力削减的期望数。即 ∑∈=S i i i P C EDNS 式中：i P 为系统处于状态i 的概率；i C 为状态i 条件下削减的负荷功率；S 含义同上。期望缺供电力EDNS 通常用MW 表示。
技术讲座讲稿 励磁系统与PSS 2004年10月
1. 前言 根据我国国家标准GB/T 7409.1～7409.3-1997“同步电机励磁系统”的规定的定义，同步电机励磁系统是“提供电机磁场电流的装臵，包括所有调节与控制元件，还有磁场放电或灭磁装臵以及保护装臵”。励磁控制系统是包括控制对象的反馈控制系统。励磁控制系统对电力系统的安全、稳定、经济运行都有重要的影响。我国国家标准和行业标准都对励磁控制系统提出了具体的要求。这里，就励磁系统分类、对励磁控制系统的要求、励磁控制系统与电力系统稳定的关系、电力系统稳定器等几个问题和大家一起进行讨论。 2. 励磁系统分类 同步电机励磁系统的分类方法有多种。主要的方法有两种，即按同步电机励磁电源的提供方式分类和同步电机励磁电压响应速度分类两种分类方法。 按同步电机励磁电源的提供方式不同，同步电机励磁系统可以分为直流励磁机励磁系统，交流励磁机励磁系统和静止励磁机励磁系统。 按同步电机励磁电压响应速度的不同，同步电机励磁系统可以分为常规励磁系统、快速励磁系统和高起始励磁系统。 2.1 直流励磁机励磁系统 由直流发电机（直流励磁机）提供励磁电源的励磁系统叫直流励磁机励磁系统。它主要由直流励磁机和励磁调节器组成。早期的中小容量的同步电机的励磁调节器从发电机的PT(电压互感器)和CT（电流互感器）取得电源；较大容量的同步电机的励磁调节器的电源有时经励磁变压器取自发电机端时，此时，励磁变压器也是主要组成部分（图2-1）。 同步电机的励磁电源是直流励磁机的输出，励磁调节器根据发电机运行工况调节直流励磁机的输出，从而调节发电机的励磁，满足电力系统安全、稳定、经济运行的要求。 直流励磁机主要采用由原动机拖动与主发电机同轴的拖动方式，少数（主要是备用励磁机）为由异步电动机非同轴的拖动方式。直流励磁机的励磁方式，主要有它励、自并励和自励加它励三种方式。它励方式的直流励磁机的励磁全部由励磁调节器提供；自并励方式的直流励磁机的励磁全部由直流励磁机本身提供，励磁调节的任务是通过调节与励磁绕组相串联的电阻的大小来实现的；自励加它励方式的直流励磁机的励磁，一部分由励磁
安全管理编号：YTO-FS-PD732 加强三道防线建设确保电网的安全稳 定运行(摘要)通用版 In The Production, The Safety And Health Of Workers, The Production And Labor Process And The Various Measures T aken And All Activities Engaged In The Management, So That The Normal Production Activities. 标准/ 权威/ 规范/ 实用 Authoritative And Practical Standards
加强三道防线建设确保电网的安全稳定运行(摘要)通用版 使用提示：本安全管理文件可用于在生产中，对保障劳动者的安全健康和生产、劳动过程的正常进行而采取的各种措施和从事的一切活动实施管理，包含对生产、财物、环境的保护，最终使生产活动正常进行。文件下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用。 (南瑞继保电气有限公司，江苏南京211100) 《电力系统安全稳定导则》规定我国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[单一故障(出现概率较高的故障)]； 第二级标准：保持稳定运行，但允许损失部分负荷[单一严重故障(出现概率较低的故障)]； 第三级标准：当系统不能保持稳定运行时，必须防止系统崩溃并尽量减少负荷损失[多重严重故障(出现概率很低的故障)]。 我们设置三道防线来确保电力系统在遇到各种事故时的安全稳定运行： 第一道防线：快速可靠的继电保护、有效的预防性控制措施，确保电网在发生常见的单一故障时保持电网稳定运行和电网的正常供电； 第二道防线：采用稳定控制装置及切机、切负荷等紧
电力系统安全生产的重要性 安全生产是我国的一项基本国策，是保证经济建设持续、稳定、协调发展和社会安定的基本条件，也是社会文明进步的重要标志。电力的安全生产不仅是电力工业发展的前提和基础，也是电力企业发挥社会效益和提高企业经济效益的保证，“安全第一，预防为主”的方针是电力生产建设的永恒主题。电力生产安全的总体目标是防止发生对社会构成重大影响，对生产力的发展以及对国有资产保值、增值构成重大损失的事故，尤其要杜绝电力生产的人身伤亡事故。为实现这一总体目标，电力安全生产的重点工作要深入贯彻落实、健全完善安全再生产机制和安全教育机制。把搞好安全生产作为企业管理工作核心和基础，加强对电业职工的安全思想教育和安全技术培训工作，提高全员安全技术素质，以确保电力工业的稳步发展。 1、电力安全生产的含义 在电力生产中，安全有着三方面的含义：确保人身安全，杜绝人身伤亡事故；确保电网安全，消灭电网瓦解和大面积停电事故；确保设备安全，保证设备正常运行。这三方面是电力企业安全生产的有机组成部分，互不可分，缺一不可。 2、电力安全生产的重要性和基本方针 电力工业是建立在现代电力能源转换、传输、分配科学技术基础上的高度集中的社会化大生产，是供给国民经济能源的基础行业，也是关系城乡人民生活的公用事业。电力工业具有高度的自动化和发、供、用同时完成的特点。发电、输
电、配电和用户组成一个统一的电网运行系统，任何一个环节出了事故，都会影响整个电网的安全稳定运行。严重的事故则会使电网运行中断，甚至导致电网的崩溃和瓦解，造成长时间、大面积的停电，直接影响到工农业生产和人民生活的正常进行，给社会造成重大的经济损失，影响社会的安定，损害党和政府以及企业的形象。所以电力安全生产不仅是经济问题，也是政治问题。为此，我国电力工业一直坚持“安全第一，预防为主”的方针，并从电网的技术管理、规程制度建设、职工思想行为的规范和职业道德的建设等方面着手，采取一系列措施，加强和改进安全管理工作，努力提高电力生产安全的水平。 “安全第一，预防为主”的方针是由电力工业的特点和电力生产的客观规律决定的，是电力生产多年实践经验的结晶，坚持这一方针，是电力生产、建设、经营等各项工作顺利进行的基础和保证，任何时侯都不能有动摇。
电力系统稳定与控制 廖欢悦电自101 2 电力系统的功能是将能量从一种自然存在的形式转换为电的形式，并将它输送到各个用户。电能的优点是输送和控制相对容易，效率和可靠性高。为了可靠供电，一个大规模电力系统必须保持完整并能承受各种干扰。因此系统的设计和运行应使系统能承受更多可能的故障而不损失负荷（连接到故障元件的负荷除外），能在最不利的可能故障情况些不知产生不可靠的广泛的连锁反应式的停电。 由此，电力系统控制所要实现的目的： 1.运行成本的控制：系统应该以最为经济的方式供电； 2.系统安全稳定运行的控制：系统能够根据不断变化的负荷变化及发电资源变化情况调整功率 分配情况； 3.供电质量的控制：必须满足包括频率、电压以及供电可靠性在内的一系列基本要求；一．电力系统的稳定性设计与基本准则 首先，一个正确设计和运行的电力系统： 1.系统必须能适应不断变化的负荷有功和无功功率需求。与其他形式的能量不同，电能不能方便地以足够数量储存。因而，必须保持适当的有功和无功的旋转备用。 2.系统应以最低成本供电并具有最小的生态影响 3.考虑到如下因素，系统供电质量必须满足一定的最低标准： a）频率的不变性 b）电压的不变性 c）可靠性水平 对于一个大的互联电力系统，以最低成本保证其稳定性运行的设计是一个非常复杂的问题。通过解决这一问题能得到的经济效益是巨大的。从控制理论的观点来看，电力系统具有非常高阶的多变量过程，运行于不断变化的环境。由于系统的高维数和复杂性，对系统作简化假定并采用恰当详细详细的系统描述来分析特定的问题是非常重要的。 二、电力系统安全性及三道防线可靠性－安全性－稳定性 电力系统可靠性：是在所有可能的运行方式、故障下，供给所有用电点符合质量标准和所需数量的电力的能力。是保证供电的综合特性（安全性和充裕性）。可靠性是通过设备投入、合理结构及全面质量管理保证的。 电力系统安全性：是指电力系统在运行中承受故障扰动的能力。通过两个特征表征（1）电力系统能承受住故障扰动引起的暂态过程并过渡到一个可接受的运行工况，不发生稳定破坏、系统崩溃或连锁反应；（2）在新的运行工况下，各种运行条件得到满足，设备不过负荷、母线电压、系统频率在允许范围内。 电力系统充裕性：是指电力系统在静态条件下，并且系统元件负载不超出定额、电压与频率在允许范围内，考虑元件计划和非计划停运情况下，供给用户要求的总的电力和电量的能力。 电力系统稳定性：是电力系统受到事故扰动（例如功率或阻抗变化）后保持稳定运行的能力。包括功角稳定性、电压稳定性、频率稳定性。 正常运行状态下，通过调度手段让电力系统保持必要的安全稳定裕度以抵御可能遭遇的干扰。要实现预防性控制，首先应掌握当前电力系统运行状态的实时数据和必要的信息，并及时分析电网在发生各种可能故障时的稳定状况，如存在问题，则应提示调度人员立即调整运行方式，例如重新分配电厂有功、无功出力，限制某些用电负荷，改变联络线的送电潮流等，以改善系统的稳定状况。 目前电网运行方式主要靠调度运行方式人员预先安排，一般只能兼顾几种极端运行方式，且往往以牺牲经济性来确保安全性。调度员按照预先的安排和运行经验监视和调整电网的运行状态，但他并不清楚当前实际电网的安全裕度，也就无法通过预防性控制来增强电网抗扰动的能力。因此，实现电力系统在线安全稳定分析和决策，得出当前电网的稳定状况、存在问题、以及相应的处理措
浅谈电力系统可靠性 随着电力工业引入市场机制，市场条件下的电力系统可靠性和系统运营经济性之间的矛盾便逐渐显现出来，如何在电力市场的运营过程中保证系统运行的可靠性已成为研究的热点。本文简单论述了电力系统的可靠性以及在电力市场环境下电力系统可靠性的发展、所面临的问题、挑战等。 标签：电力系统可靠性发展挑战 1 基本概念 1.1 可靠性可靠性是指元件、设备、系统等在规定的条件下和预定的时间内完成其额定功能的概率。 1.2 电力系统可靠性电力系统可靠性包括两方面的内容：即充裕度和安全性。前者是指电力系统有足够的发电容量和足够的输电容量，在任何时候都能满足用户的峰荷要求，表征了电网的稳态性能，后者是指电力系统在事故状态下的安全性和避免连锁反应而不会引起失控和大面积停电的能力，表征了电力系统的动态性能。 2 电力系统可靠性的重要性 向用户提供源源不断、质量合格的电能是电力系统的主要任务。因为电力系统设备很复杂，包括发电机、变压器、输电线路、断路器等一次设备及与之配套的二次设备，这些设备都可能发生不同类型的故障，从而影响电力系统正常运行和对用户的正常供电。如果电力系统发生故障，将对电力企业、用户和国民经济，都会造成不同程度的经济损失。社会现代化速度越来越快，生产和生活对电源的依赖性也越来越强，停电造成的损失以及给人们带来的不便也将日益显现。因此，要求电力系统应有很高的可靠性。 3 电力市场环境下的可靠性 现如今人们普遍思索的问题是怎样揭示电力系统可靠性背后所隐含的经济意义。一些新的研究成果有：怎样将客户的可靠性需求货币化、如何评价发输电系统的可靠性以及新的适应电力市场需求的可靠性指标怎样设定等。这些研究仍面临一个普遍问题：即使人们已经认识到可靠性是一种稀缺的资源，并感觉到其背后所蕴涵的经济意义，但在对可靠性的价值研究时，却往往摆脱不了对可靠性进行“收费”的思想。我们应当在市场的环境中使电力系统的可靠性发挥作用。为此就要去探索如何利用市场的供给需求机制实现统一可靠性和经济性的目的。有些资料中提到了可靠性价值的概念，但并没有就在市场条件下的可靠性的供给和需求关系以及这种关系对系统可靠性带来的影响展开讨论，而这些也正是电力市场环境下可靠性研究面临的新挑战。
电力系统灵活性及其评价综述 摘要：为了解决可再生能源并网的问题，本文针对电力系统对短时间的响应能力，分析了电力系统电源的灵活性及其评价指标，在此基础上，提出了优化储能 分配的方法，它可用于解决网格连接问题和系统应对短期的响应能力。 关键词：电力系统；灵活性；评价 电能是现代社会各行各业发展不可或缺的重要能源，是人民日常生活起居和 社会发展不可缺少的一部分，中国作为世界人口的大国，随着社会的高速发展进步，对电能的需求量日益增加，不断新建电力工程，才能满足电能日益增加的需求，才能保证社会持续健康发展；所以，保证电力系统工程能够可靠、安全、经 济高效的运行，对电力系统设计进行科学、合理的规划，才能满足社会日益发展 的电能需求。 1 电力系统规划设计原则 1.1 安全性 在电力系统规划设计的过程中要秉承严谨科学的态度，安全性电力系统规划 设计中最重要的原则之一，设计成品要有严格的科学依据，条件允许或者实际需 要还应配备可以长期使用的检测功能。 1.2 节约成本 电力系统规划设计不仅要充分高效利用系统电能和功能，其次还要整体考虑 电力规划设计的造价成本，用最经济安全的方式，获取最大的经济效益，从而最 大节约投资。 1.3 周期性 电力系统规划设计需要在一个给定的期限内完成，规模越大，规划设计方案 越要全面，尽量在工期内完成，以减少对客户的影响。 2 电力系统规划设计注意事项 电力系统规划设计工作具有一定的复杂性，而电力系统的规划设计又关系到 民生建设与国家发展的问题，所以要求工作人员对此部分马虎不得，能够科学合 理的设计出最优的方案，以满足人们的用电需求。随着我国电网规模的加大，对 于电力系统的要求也就有了相应的提高，而要想电力系统能够稳定的运行，就要 首先进行科学合理的设计，而在具体的设计环节中，还有很多的问题，这就需要 设计人员能够掌握这些注意事项，促进电力系统规划设计工作的有效开展。 2.1 做好准备工作 为了更好的做好电力系统规划设计工作，必须要全面做好前期准备工作，为 电力系统规划设计打好基础。这就需要规划设计单位全面切实掌握可能会影响到 电力系统规划设计的种种因素，对该地区的电网实际情况及特征统计和分析，并 将征集与搜集到的相关资料，整理妥当之后，及时将该信息录入到数据库，为电 力系统规划设计工作提供必要的数据支持。 2.2 及时完善电力数据库 随着社会发展的日新月异，电厂、变电站、输电线路不断的建设者，电网在 不断的发展壮大，所以相关设计人员也要紧跟发展步伐，对我国电力系统发展情 况不断的了解，及时得到电力系统发展最新状况信息，并及时将资料更新到数据库，准确的把控区域范围内的发电厂、变电站和电力线路的分布情况，除此之外 还应对拟建地区未确定要实施尚未实施的规划进行资料搜集，保证电气计算结果 和设备选型的准确性，从而能保证电力系统规划设计能够顺利、有序、稳定进行。