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GB 38755-2019 電力系統安全穩定導則

  • 發表時間:2023-03-17
  • 來源:共立消防
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1 范圍

      本標(biao)準(zhun)規定(ding)(ding)了保證電(dian)(dian)(dian)力(li)系統(tong)(tong)安(an)(an)全穩定(ding)(ding)運行的基本要求、電(dian)(dian)(dian)力(li)系統(tong)(tong)安(an)(an)全穩定(ding)(ding)標(biao)準(zhun)、電(dian)(dian)(dian)力(li)系統(tong)(tong)安(an)(an)全穩定(ding)(ding)計算分(fen)析,以及電(dian)(dian)(dian)力(li)系統(tong)(tong)安(an)(an)全穩定(ding)(ding)工作管理。

      本(ben)標準(zhun)適用于電(dian)壓(ya)等級為(wei)220kV及以上的(de)電(dian)力系統。220kV以下的(de)電(dian)力系統(含分布式電(dian)源)可參照執行(xing)。

2 術語(yu)和定義(yi)

    ;  下列(lie)術語(yu)和定義(yi)適用于本文(wen)件。

2.1

      電力(li)系統(tong)(tong)在運行中承受(shou)擾(rao)動(例如突然失去(qu)電力(li)系統(tong)(tong)的(de)元件,或短路故障等)的(de)能力(li)。

 ;     注1:通過兩個(ge)特(te)性表征:

      a)電力系(xi)統能承受(shou)(shou)住(zhu)擾動引(yin)起的(de)暫態(tai)過(guo)程并過(guo)渡到一個(ge)可接受(shou)(shou)的(de)運行工況(kuang);

      b)在新的(de)運行工況下,各種約束(shu)條(tiao)件得到滿足。

      注(zhu)2:安(an)全(quan)(quan)分析(xi)分為(wei)靜(jing)態(tai)安(an)全(quan)(quan)分析(xi)和動(dong)態(tai)安(an)全(quan)(quan)分析(xi)。靜(jing)態(tai)安(an)全(quan)(quan)分析(xi)假設電力系(xi)統從擾(rao)(rao)動(dong)前的(de)靜(jing)態(tai)直接(jie)轉(zhuan)移到(dao)擾(rao)(rao)動(dong)后的(de)另一(yi)個靜(jing)態(tai),不(bu)考(kao)慮中間的(de)暫態(tai)過(guo)程,用于檢驗擾(rao)(rao)動(dong)后各種約束(shu)條件是(shi)否得到(dao)滿(man)足。動(dong)態(tai)安(an)全(quan)(quan)分析(xi)研究電力系(xi)統在從擾(rao)(rao)動(dong)前的(de)靜(jing)態(tai)過(guo)渡到(dao)擾(rao)(rao)動(dong)后的(de)另一(yi)個靜(jing)態(tai)的(de)暫態(tai)過(guo)程中保持穩定的(de)能力。

2.2

      電力(li)系統穩定(ding)性 power system stability

      電力(li)系統受到擾動后保(bao)持穩(wen)定運行的(de)能(neng)力(li)。

      注:電力系統穩(wen)定(ding)可分(fen)為功(gong)角穩(wen)定(ding)、電壓穩(wen)定(ding)和頻(pin)率穩(wen)定(ding)3大類,具體分(fen)類見附錄A。

2.2.1

      功(gong)角穩定(ding) rotor angle stability

      同(tong)步互聯電力系統中的(de)同(tong)步發電機受(shou)到擾動(dong)后保持同(tong)步運行(xing)的(de)能力。

      注:功角(jiao)(jiao)失(shi)穩(wen)由同(tong)步轉矩(ju)或(huo)阻尼(ni)(ni)轉矩(ju)不(bu)足(zu)引起(qi),同(tong)步轉矩(ju)不(bu)足(zu)導(dao)致非(fei)周(zhou)期(qi)性失(shi)穩(wen),而阻尼(ni)(ni)轉矩(ju)不(bu)足(zu)導(dao)致振蕩失(shi)穩(wen)。功角(jiao)(jiao)穩(wen)定又可分為靜態(tai)功角(jiao)(jiao)穩(wen)定、暫態(tai)功角(jiao)(jiao)穩(wen)定和動態(tai)功角(jiao)(jiao)穩(wen)定。

2.2.1.1

      靜態功(gong)角穩(wen)定(ding) steady-state rotor angle stability

      電力系(xi)統受到小擾動后,不發(fa)生功角(jiao)非周期性(xing)失步,自動恢(hui)復(fu)到起始運行(xing)狀態的能(neng)力。

2.2.1.2

      暫態功角穩定 transient rotor angle stability

      電力系統受(shou)到(dao)大擾動后,各同(tong)步發電機保持同(tong)步運(yun)行并過渡(du)到(dao)新的(de)(de)或恢復到(dao)原來穩(wen)態運(yun)行方(fang)式的(de)(de)能力。

   ;   注(zhu):通(tong)常指保持第一(yi)、第二搖擺(bai)不失(shi)步(bu)的功(gong)角穩定。

2.2.1.3

      動(dong)態功角穩定 dynamic rotor angle stability

      電力系統受到小擾動(dong)或大(da)擾動(dong)后,在自動(dong)調節和控制裝置的作用下,保持長過程功角穩(wen)定(ding)的能力。

2.2.1.3.1

      小擾動動態功角穩定 small-disturbance dynamic rotor angle stability

      電力系(xi)統受到小(xiao)擾動后,在自(zi)動調節和控(kong)制(zhi)裝(zhuang)置的作用下,不(bu)發(fa)生發(fa)散振(zhen)(zhen)蕩(dang)或持續振(zhen)(zhen)蕩(dang),保持功角(jiao)穩定的能力。

2.2.1.3.2

      大擾動動態(tai)功角(jiao)穩定 large-disturbance dynamic rotor angle stability

      電力(li)系統受(shou)到大(da)擾動后,在自動調(diao)節(jie)和控制裝置(zhi)的作用下,保持長過程功角穩(wen)定的能力(li)。

      注:通常指電力系統受(shou)到大擾(rao)動(dong)后不發(fa)生發(fa)散振(zhen)(zhen)蕩或持續振(zhen)(zhen)蕩。

2.2.2

      電壓穩定 voltage stability

      電力系(xi)統受到小擾(rao)動(dong)或大擾(rao)動(dong)后,系(xi)統電壓能(neng)夠保持(chi)或恢(hui)復到允許(xu)的范(fan)圍內,不發生電壓崩潰的能(neng)力。

2.2.2.1

      靜態電壓穩定 steady-state voltage stability

      電力系統受到小擾動(dong)后(hou),系統所有母(mu)線(xian)保持(chi)穩定電壓的能(neng)力。

2.2.2.2

      暫態電壓穩(wen)定(ding) transient voltage stability

      電力系(xi)統(tong)受到大(da)擾動后,系(xi)統(tong)所有母(mu)線保持穩定電壓的能(neng)力。

2.2.3

      頻率(lv)穩定 frequency stability

      電(dian)力系(xi)統受到小擾動或(huo)大擾動后,系(xi)統頻率(lv)能(neng)夠(gou)保(bao)持或(huo)恢(hui)復(fu)到允許的(de)范(fan)圍內,不發生頻率(lv)振蕩或(huo)崩潰的(de)能(neng)力。

2.3

      N-1原(yuan)則(ze) N-1 principle

      正常(chang)運行方式下的電(dian)(dian)(dian)力系(xi)(xi)統(tong)中任一元件(如發電(dian)(dian)(dian)機、交流線路、變(bian)壓器、直(zhi)流單極線路、直(zhi)流換流器等,下同)無故障或因故障斷開,電(dian)(dian)(dian)力系(xi)(xi)統(tong)應能保持(chi)穩定運行和正常(chang)供(gong)電(dian)(dian)(dian),其(qi)他元件不過負荷,電(dian)(dian)(dian)壓和頻率均在允許范圍內。

      注1:N-1原則用于(yu)電(dian)力系(xi)統靜態安全(quan)分析(任(ren)一元件無故障斷開),或動態安全(quan)分析(任(ren)一元件故障后斷開的電(dian)力系(xi)統穩定性分析)。

      注2:當發電(dian)廠僅(jin)有一(yi)回送(song)出(chu)線(xian)路時,送(song)出(chu)線(xian)路故障可能導致失去一(yi)臺(tai)以上發電(dian)機組,此種情(qing)況也按N-1原則考慮(lv)。

2.4

      受端系統(tong) receiver-end system

      以負(fu)荷集(ji)中地區為中心,包(bao)括區內(nei)和鄰近電廠在內(nei),用(yong)較密集(ji)的電力網絡將負(fu)荷和這些電源聯接在一起的電力系統。

      注(zhu):受(shou)端系統通過接受(shou)外(wai)部及遠方(fang)電源輸(shu)入的有功電力和電能,以實現(xian)供需平衡。

2.5

  ;    短路比(bi) short-circuit ratio

      換(huan)流(liu)(liu)(liu)站交流(liu)(liu)(liu)母線的短路(lu)容量(liang)對直流(liu)(liu)(liu)換(huan)流(liu)(liu)(liu)器額定(ding)容量(liang)之(zhi)比。

   ;   注(zhu)1:短路比(bi)是(shi)表征直(zhi)流輸(shu)電所連接的(de)交流系統(tong)強(qiang)弱的(de)指標。

      注2:新(xin)能(neng)源場站可類比直(zhi)流定(ding)義相應的短(duan)路比指標。

2.6

      多饋入(ru)直流短路比(bi) multi-inmulti-infeed DC short-circuit ratio

      直流(liu)饋(kui)入換流(liu)母線的短路(lu)容量與考(kao)慮其他直流(liu)回(hui)路(lu)影響后的等值直流(liu)功(gong)率的比值。

2.7

      樞紐變電站 pivotal substation

      330kV及以上電壓(ya)等級的變電站。

      注1:不包(bao)括單回線路供電的終端變電站。

      注2:對電(dian)(dian)網(wang)安全運行影響重大的220kV變電(dian)(dian)站是否為樞(shu)紐變電(dian)(dian)站,由所屬(shu)電(dian)(dian)網(wang)企業(ye)根(gen)據電(dian)(dian)網(wang)結構確定(ding)。

2.8

      重要負荷(用戶)important load(user)

      故障或(huo)非正(zheng)常切除該(gai)負荷(he)(用戶),將(jiang)造(zao)成(cheng)重大政治影響(xiang)和(he)經濟(ji)損失,或(huo)威脅(xie)人身安(an)全和(he)造(zao)成(cheng)人員傷亡等。可根據(ju)有(you)關(guan)規(gui)定和(he)各電力系統具體(ti)情況確定。

2.9

      可中斷負(fu)荷(he) interruptable load

      根據電(dian)(dian)力系統安(an)全穩定(ding)或電(dian)(dian)力平衡(heng)需要,與(yu)用戶約(yue)定(ding)可在規定(ding)時(shi)間內切除和(he)恢復的用電(dian)(dian)負荷。

2.10

   ;   系統(tong)間聯(lian)絡線(xian) interconnection line

      省級電(dian)網間(jian)或大區電(dian)網間(jian)的輸(shu)電(dian)線路(lu)。

      注:大(da)區(qu)電(dian)(dian)網(wang)是幾個省電(dian)(dian)網(wang)互(hu)聯形(xing)成的電(dian)(dian)網(wang)。

2.11

      新(xin)能源場站 renewable energy station

      集(ji)中接(jie)入電(dian)力系統的風電(dian)場或光(guang)伏電(dian)站(zhan)并網點以下所(suo)有設備。

      注(zhu):包括變(bian)壓器(qi)、母線、線路、變(bian)流器(qi)、儲能、風電機組(zu)、光伏發電系統、無功調節(jie)設備(bei)及輔助(zhu)設備(bei)等。

2.12

      涉(she)網保(bao)護 grid-related protection

      在發電機組(含新(xin)能(neng)源)及同步調(diao)相(xiang)機、靜止同步補償器等無功調(diao)節設(she)備(bei)的(de)保護和(he)控(kong)制(zhi)裝(zhuang)置中(zhong),動(dong)作行為和(he)參數設(she)置與電網(wang)運行方式相(xiang)關,或需(xu)要與電網(wang)側安全自(zi)動(dong)裝(zhuang)置相(xiang)協調(diao)的(de)部分。

      注:如(ru)同步(bu)發電(dian)機組定子過(guo)電(dian)壓保(bao)護(hu)(hu)、轉子過(guo)負荷保(bao)護(hu)(hu)、失磁保(bao)護(hu)(hu)、失步(bu)保(bao)護(hu)(hu)、頻率異常、超速保(bao)護(hu)(hu)、頂值(zhi)與過(guo)勵(li)限制、風機過(guo)電(dian)壓保(bao)護(hu)(hu)等(deng)。

3 保(bao)證電力系統(tong)安全穩定運(yun)行的基本(ben)要求

3.1 總體要求

3.1.1 為保證(zheng)電(dian)力(li)系(xi)統運行(xing)的穩定性,維(wei)持電(dian)力(li)系(xi)統頻率(lv)、電(dian)壓的正常水平,系(xi)統應有(you)(you)足(zu)夠的靜態(tai)穩定儲備和有(you)(you)功功率(lv)、無功功率(lv)備用容量。備用容量應分配合理,并(bing)有(you)(you)必要的調節手段。在正常負荷及(ji)電(dian)源波動和調整有(you)(you)功、無功潮流時,均不應發生(sheng)自發振蕩。

3.1.2 合理(li)的(de)電(dian)(dian)(dian)網結(jie)構(gou)(gou)和(he)電(dian)(dian)(dian)源(yuan)結(jie)構(gou)(gou)是(shi)電(dian)(dian)(dian)力系統安(an)全(quan)穩定運行(xing)(xing)的(de)基礎。在(zai)電(dian)(dian)(dian)力系統的(de)規劃設(she)計階段(duan),應統籌(chou)考慮,合理(li)布局;在(zai)運行(xing)(xing)階段(duan),運行(xing)(xing)方(fang)式安(an)排也應注重電(dian)(dian)(dian)網結(jie)構(gou)(gou)和(he)電(dian)(dian)(dian)源(yuan)開機的(de)合理(li)性。合理(li)的(de)電(dian)(dian)(dian)網結(jie)構(gou)(gou)和(he)電(dian)(dian)(dian)源(yuan)結(jie)構(gou)(gou)應滿足(zu)如(ru)下基本(ben)要求:

      a)能(neng)夠(gou)滿足各(ge)種運(yun)行方式下潮(chao)流變化的(de)(de)需要(yao),具有一定(ding)的(de)(de)靈活(huo)性,并能(neng)適(shi)應系(xi)統(tong)發展(zhan)的(de)(de)要(yao)求;


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