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　　5 電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定計(jì)算分析原則
　　5．1 穩(wěn)定計(jì)算運(yùn)行方式
　　進(jìn)行電力系統(tǒng)穩(wěn)定計(jì)算分析時(shí)，應(yīng)針對(duì)具體校驗(yàn)對(duì)象（線路、母線等），選擇下列三種運(yùn)行方式中對(duì)穩(wěn)定最不利的情況進(jìn)行穩(wěn)定校驗(yàn)。
　　5．1．1 正常運(yùn)行方式
　　包括正常檢修運(yùn)行方式，和按照負(fù)荷曲線以及季節(jié)變化出現(xiàn)的水電多發(fā)、火電多發(fā)、最大或最小負(fù)荷和最小開(kāi)機(jī)等可能出現(xiàn)的短期穩(wěn)態(tài)運(yùn)行方式。
　　5．1．2 事故后運(yùn)行方式
　　電力系統(tǒng)事故消除后，在恢復(fù)到正常運(yùn)行方式前所出現(xiàn)的短期穩(wěn)態(tài)運(yùn)行方式。
　　5．1．3 特殊運(yùn)行方式
　　主干線路、大聯(lián)絡(luò)變壓器等設(shè)備檢修及其他對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行影響較為嚴(yán)重的方式。
　　5．2 穩(wěn)定計(jì)算的故障類型
　　5．2．1 Ⅰ類（單一輕微故障）
　　1 任何線路發(fā)生單相瞬時(shí)接地故障重合閘成功；
　　2 對(duì)同級(jí)電壓的雙回或多回線，任一回線發(fā)生單相永久接地故障重合不成功及無(wú)故障三相斷開(kāi)不重合；
　　3 任一臺(tái)發(fā)電機(jī)組跳閘或失磁；
　　4 系統(tǒng)中任一大負(fù)荷突然變化（如沖擊負(fù)荷，或大負(fù)荷突然退出）。
　　5．2．2 Ⅱ類（單一嚴(yán)重故障）
　　1 單回線路發(fā)生單相永久接地故障重合閘不成功，及無(wú)故障三相斷開(kāi)不重合；
　　2 母線故障；
　　3 兩級(jí)電壓的電磁環(huán)網(wǎng)，單回高一級(jí)電壓線路故障或無(wú)故障三相斷開(kāi)不重合；
　　4 同桿并架雙回線的異名兩相同時(shí)發(fā)生單相接地故障重合不成功，雙回線同時(shí)跳開(kāi)；
　　5 占系統(tǒng)容量比重過(guò)大或原發(fā)電機(jī)組跳閘或失磁；
　　6 發(fā)電廠的送出線路發(fā)生三相短路。
　　5．3 穩(wěn)定計(jì)算故障切除時(shí)間
　　故障切除時(shí)間包括斷路器全斷開(kāi)和繼電保護(hù)動(dòng)作（故障開(kāi)始到發(fā)出跳閘脈沖）的時(shí)間。
　　5．3．1 線路故障切除時(shí)間：500kV線路近故障端0.08s，遠(yuǎn)故障端0.1s；220kV線路近故障端0.1s，遠(yuǎn)故障端0.12s。
　　5．3．2 母線故障切除時(shí)間：一般取0.08s~0.1s；現(xiàn)有母線，按實(shí)際數(shù)據(jù)取值。
　　對(duì)于現(xiàn)有線路保護(hù)或母線保護(hù)，如果由于繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間過(guò)長(zhǎng)引起電力系統(tǒng)穩(wěn)定問(wèn)題，應(yīng)采用快速動(dòng)作的線路保護(hù)或母線保護(hù)動(dòng)作時(shí)間計(jì)算，并更換原有繼電保護(hù)設(shè)備。
　　5．4 穩(wěn)定計(jì)算重合閘時(shí)間
　　重合閘時(shí)間為從故障切除后到斷路器主斷口重新合上的時(shí)間，應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)條件、系統(tǒng)穩(wěn)定的要求等因素選定。
　　5．4．1 受故障切除后的故障消弧及絕緣恢復(fù)時(shí)間制約的單相重合閘最短時(shí)間
　　1 下列情況下選用重合閘時(shí)間應(yīng)不小于0.5s：220kV線路，長(zhǎng)度分別不大于150km與100km的330kV與500kV線路（無(wú)并聯(lián)高壓電抗器補(bǔ)償）；帶有中性點(diǎn)小電抗的高壓并聯(lián)電抗器補(bǔ)償了線路相間電容的所有330kV與500kV線路。
　　2 對(duì)無(wú)并聯(lián)高壓電抗器補(bǔ)償?shù)拈L(zhǎng)度分別大于150km與100km的330kV與500kV線路所選取的重合閘時(shí)間，應(yīng)參照實(shí)際的單相重合閘試驗(yàn)結(jié)果決定。
　　5．4．2 重合閘最佳時(shí)間
　　對(duì)一般存在穩(wěn)定問(wèn)題的線路，其重合閘時(shí)間應(yīng)按重合于永久性故障時(shí)的系統(tǒng)穩(wěn)定條件決定。即當(dāng)線路傳輸最大功率時(shí)故障并切除后，送端機(jī)組對(duì)受端系統(tǒng)的相對(duì)角度經(jīng)最大值，回?cái)[到搖擺曲線的ds/dt為負(fù)的最大值附近時(shí)進(jìn)行重合。
　　5．5 數(shù)學(xué)模型和設(shè)備參數(shù)
　　5．5．1 同步發(fā)電機(jī)模型
　　對(duì)于遠(yuǎn)離故障點(diǎn)的同步發(fā)電機(jī)，可采用暫態(tài)電勢(shì)恒定模型，靠近故障點(diǎn)的同步發(fā)電機(jī)或需要特殊研究其行為的同步發(fā)電機(jī)，宜采用次暫態(tài)電勢(shì)變化模型。
　　在規(guī)劃設(shè)計(jì)階段或無(wú)完整參數(shù)時(shí)，同步發(fā)電機(jī)可均采用恒定暫態(tài)電勢(shì)E′d或E′q模型。
　　5．5．2 負(fù)荷模型
　　應(yīng)根據(jù)實(shí)際負(fù)荷特性和所使用的程序確定合適的模型和參數(shù)。
　　1 綜合負(fù)荷的模型可用靜態(tài)電壓和頻率的指數(shù)函數(shù)并選用恰當(dāng)?shù)闹笖?shù)代表。
　　2 對(duì)比較集中的大容量電動(dòng)機(jī)負(fù)荷的模型，可在相應(yīng)的110kV（66kV）高壓母線用一等價(jià)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)負(fù)荷與并聯(lián)的靜態(tài)負(fù)荷表示。
　　3 在規(guī)劃設(shè)計(jì)階段，負(fù)荷可用恒定阻抗表示。
　　5．5．3 設(shè)備參數(shù)
　　現(xiàn)有設(shè)備按實(shí)際參數(shù)考慮；
　　新建設(shè)備按設(shè)計(jì)參數(shù)考慮。
　　在規(guī)劃設(shè)計(jì)階段或無(wú)完整參數(shù)時(shí)，可按同類型設(shè)備典型參數(shù)考慮。

　　6 安全自動(dòng)裝置的主要控制作用方式
　　6．1 快速減火電機(jī)組原動(dòng)機(jī)出力
　　快速減火電機(jī)組原動(dòng)機(jī)出力，簡(jiǎn)稱快控汽門，是指在電力系統(tǒng)發(fā)生將導(dǎo)致穩(wěn)定破壞故障時(shí)快速關(guān)閉汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)汽門，降低汽輪機(jī)出力。根據(jù)汽輪機(jī)及其調(diào)節(jié)系統(tǒng)類型不同，分為在快關(guān)過(guò)程中僅控制汽輪機(jī)中壓調(diào)節(jié)汽門及同時(shí)控制高、中壓調(diào)節(jié)汽門兩種。通過(guò)調(diào)節(jié)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)調(diào)節(jié)汽門的控制。
　　根據(jù)電力系統(tǒng)的要求和機(jī)組的適應(yīng)能力，快控汽門分為瞬時(shí)快控和持續(xù)快控。
　　6．1．1 汽輪機(jī)瞬時(shí)快控汽門
　　瞬時(shí)快控汽門是指瞬時(shí)（幾秒鐘）關(guān)閉汽輪機(jī)調(diào)節(jié)汽門后，使汽門重新開(kāi)至原位置，以此來(lái)短時(shí)快速減少汽輪機(jī)功率。這是為平衡電力系統(tǒng)由事故擾動(dòng)引起的轉(zhuǎn)子過(guò)剩的功能，以防止電力系統(tǒng)穩(wěn)定破壞而采取的措施之一。
　　6．1．2 汽輪機(jī)持續(xù)快控汽門
　　持續(xù)快控汽門是指瞬時(shí)關(guān)閉汽輪機(jī)調(diào)節(jié)汽門后，使調(diào)節(jié)汽門重新開(kāi)到調(diào)整后的開(kāi)度并相應(yīng)地減少鍋爐蒸汽量以長(zhǎng)期降低功率。它可用以防止電力系統(tǒng)穩(wěn)定破壞、限制設(shè)備過(guò)負(fù)荷、限制頻率升高及消除異步運(yùn)行方式。
　　6．2 切除發(fā)電機(jī)
　　采用切除發(fā)電機(jī)（簡(jiǎn)稱切機(jī)），可以防止穩(wěn)定破壞、消防異步運(yùn)行方式、限制頻率升高和限制設(shè)備過(guò)負(fù)荷。一般用斷開(kāi)發(fā)電機(jī)變壓器組的斷路器來(lái)實(shí)現(xiàn)切機(jī)。
　　在選擇控制作用時(shí)，應(yīng)考慮到：在水電廠切機(jī)比在火電廠切機(jī)為好；宜在汽輪機(jī)快控汽門不能使用或效果不足時(shí)，才使用火電廠的切機(jī)措施。
　　在選擇被切除的機(jī)組時(shí)，應(yīng)考慮使其對(duì)廠用電影響程度為最小。
　　6．3 電氣制動(dòng)
　　電氣制動(dòng)是指在故障切除后在發(fā)電機(jī)端或高壓側(cè)母線上短時(shí)地投入具有相當(dāng)容量的電阻器，以吸收發(fā)電機(jī)因故障獲得的加速能量，使發(fā)電機(jī)組在故障切除后得以快速減速，達(dá)到提高穩(wěn)定水平的目的。也有一種電氣制動(dòng)是在變壓器中性點(diǎn)中接入一電阻器，在發(fā)生接地故障的過(guò)程中，變壓器中性點(diǎn)通過(guò)電流，可以部分吸收發(fā)生機(jī)組的加速能量。
　　這種電氣制動(dòng)措施主要用于防止電力系統(tǒng)穩(wěn)定破壞，多用在水電廠。
　　6．4 切集中負(fù)荷
　　切集中負(fù)荷可以提高系統(tǒng)運(yùn)行頻率，可以減輕某些電源線路的過(guò)負(fù)荷，可以提高受端電壓水平，用于防止穩(wěn)定破壞、消除異步運(yùn)行方式和限制設(shè)備過(guò)負(fù)荷。
　　為防止電力系統(tǒng)穩(wěn)定破壞，可通過(guò)電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制裝置作用集中切負(fù)荷。為提高控制的可靠性及對(duì)重要用戶供電的可靠性，在任何情況下，應(yīng)同時(shí)使用分散式切除負(fù)荷裝置。
　　6．5 并聯(lián)補(bǔ)償和串聯(lián)補(bǔ)償裝置的控制
　　串補(bǔ)的強(qiáng)行補(bǔ)償和切除并聯(lián)電抗器或投入并聯(lián)電容器，用以防止穩(wěn)定破壞和電壓降低；投入并聯(lián)電抗器或切除并聯(lián)電容器，用以限制電壓過(guò)高。
　　6．6 電力系統(tǒng)解列
　　電力系統(tǒng)解列，即電力系統(tǒng)解列成各自同步運(yùn)行的、有功及無(wú)功平衡的工作部分。可用以防止穩(wěn)定破壞、消除異步運(yùn)行方式、限制設(shè)備過(guò)負(fù)荷。
　　6．7 輸電線路自動(dòng)重合閘
　　輸電線路自動(dòng)重合閘，主要用于恢復(fù)電力網(wǎng)的完整性，以保持繼續(xù)送電或用以應(yīng)付連續(xù)而來(lái)的相繼故障。
　　6．8 發(fā)電機(jī)強(qiáng)行勵(lì)磁
　　當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障使發(fā)電機(jī)端電壓低于整定值時(shí)，將發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電壓瞬時(shí)增加到允許的最大值，從而提高發(fā)電機(jī)出口的電壓水平，以防止電力系統(tǒng)穩(wěn)定破壞。
　　6．9 備用投入
　　水電站和蓄能電站的備用機(jī)組的自啟動(dòng)，以及按頻率降低實(shí)現(xiàn)備用電源自動(dòng)投入等，可以減少切除負(fù)荷的數(shù)值和時(shí)間。
　　6．10 交直流輸電系統(tǒng)中直流控制
　　通過(guò)對(duì)交直流輸電系統(tǒng)中直流控制，可以預(yù)防交流系統(tǒng)中穩(wěn)定破壞、限制設(shè)備過(guò)負(fù)荷等。
　　具體控制方式有直流功率緊急增加或降低；利用直流輸送功率的變化調(diào)節(jié)交流系統(tǒng)頻率；調(diào)節(jié)換流器控制角或直流輸送功率來(lái)調(diào)節(jié)無(wú)功功率，從而控制交流電壓等。
　　6．11 水電機(jī)組失步振蕩自動(dòng)增減出力裝置
　　當(dāng)水電機(jī)組與系統(tǒng)失去同步時(shí)，通過(guò)快速增減水電機(jī)組出力有可能使失步的系統(tǒng)恢復(fù)再同步。
　　當(dāng)在一定時(shí)間內(nèi)，系統(tǒng)沒(méi)有恢復(fù)同步時(shí)，則應(yīng)將失步的系統(tǒng)解列。