电网稳定及安全系统自动装置

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1、电网稳定及安全自动装置第一部分 存在问题及安自解决措施第二部分 电网稳定管理及现场运行管理第三部分 安全自动装置基本知识第四部分 新疆电网稳控系统介绍第五部分 区域稳控系统调度运行规程第一部分存在问题及安自解决措施 全疆电网接线简图 新疆电网运行特点：能源分布、潮流随季节的变化、网架特点、稳定突出的问题电网存在的问题一、电压及频率稳定问题：玉莎线、远青断面断开等事故，将造成部分地区电网与主系统解 列，存在电压及频率稳定问题。单一输电线路， 单一变电站供电情况较多。电网存在的问题二、线路N-1过载问题：夏大：220kV远青一线、皇林双线、通奎双线、奎沙线、奎石西线、 宁宫线、宁昌线、二八线、热头

2、线、梁米线、矸化线、八矸线、池天线、池吉一线、乌矸线、 乌米线、达托双线、库台二线。冬大： 220kV 通奎双线、宁宫线、宁昌线、二八线、梁米线、八矸线、矸化线、台牙一线、 热头线、乌矸线、库台二线。三、主变过载问题：夏大：220kV龟兹变、头屯河变、皇宫变、青年变、奎屯变、克变、红 帆变、阿拉沟变、铁厂沟变、米泉变、龙岗变、化工园变、昌吉变、龙岗变、金沙变、楼兰 变、交河变、昭阳变、天光电厂#5、 #6 变。其中过 1.5 陪主变容量的主变：天光电厂#5、 #6变（1 .65）、头屯河变（1 .70）、龟兹变（1 .95）。冬大：220kV阿克苏变、头屯河变、青年变、奎屯变、楼兰变、化工园变

3、、龙岗变、库尔勒 变、金沙变、莎车变、龟兹变、玉龙变、天光电厂#5、 #6变。其中过1.5陪主变容量的主 变：阿克苏变（1.59）、天光电厂#5 、 #6 变（ 1.77 ）、头屯河变（1.89）。电网存在的问题电网存在的问题四、功角稳定问题：乌北-五彩湾（东方希望）投运前，东方希望电厂、宜化电厂一台机组 跳闸（失磁），昌吉东部地区电压失稳，继而引发功角失稳 220kV丰泉一二线、通克线+野 石东线（、通皇线+奎皇线存在暂态稳定问题，主要是传输功率过大，相关线路故障后暂态 电压失稳引发的功角失稳。影响北疆通达、锦疆、赛尔火电以及博州风电，阿勒泰水电、风 电的电力送出。徐苏线徐侧发生三永故障，阿

4、拉尔、库车以及且末地区的电压失稳进一步引 起功角失稳，限制了该地区电源出力的送出。五、750kV系统存在问题：750kV电磁环网运行时750断面断开（吐-哈，吐-巴），引起相关 的220kV设备过载。750kV 电网电压控制原则正常及检修方式下，750kV母线电压应不低于750kV不高于800kV。事故后方式下，750kV 系统电压最高按1.1倍额定电压（即840kV）运行，且不应超过20分钟。电网存在的问题安自解决措施1、利用低频低压减负荷装置解决频率电压问题2、建设电网安全稳定控制系统。通过检测各重要联络线的功率，各地区电网的下网负荷， 重要发电厂的运行工况，结合联络通道上检测到的各种故障

5、、发电机组的故障、联络通道过 载等异常运行状况，采取解列电网、切机、切负荷等手段保障电网的功角、电压、频率稳定。 通过紧急控制策略，有效避免大面积停电事故的发生。同时在一定程度上提高了系统的输送 能力，有效地缓解部分地区的缺电局面。第二部分电网稳定管理及现场运行管理新疆电网现状调度规程：稳定管理1、地调应根据本地区电网的结构特点，进行系统主电源失去、解网后的安全稳定分析，为 防止电压和频率崩溃，提出相应的稳定控制措施，经省调审核后，由各供电单位实施。省调 应为地调提供系统年度典型方式的参数，指导地调进行地区电网的稳定计算。2、各级电网值班调度员和现场运行值班人员应熟悉相关设备的稳定运行极限，并

6、负责监控 所调管的设备在稳定限额内运行，当发现超过稳定限额时应迅速处理。厂、站运行值班人员 和电网值班调度员在设备稳定限额的监控方面负有同等责任。（特别是超热稳过负荷，原理 见后）3、按频率、电压减负荷，远方、就地联锁切机、切负荷，低频自启动，高频切机，失步、 振荡解列等安全自动装置均是保证电力系统安全稳定的重要措施，应保证能正常投运，未经 相应电力调度机构的值班调度员同意不得擅自改变其运行状态。4、发电机组的调速系统、励磁系统（含稳定控制器）、汽门快关装置及水轮机的自动控制装 置对系统稳定有重要影响，正常运行均应投入在自动响应状态。有关定值由各发电厂按电力 调度机构下达的定值整定，未得到相应

7、电力调度机构的定值单，不得擅自更改定值。调度规程：稳定管理5、新（改、扩）建的发、输、变电设备投运前，由相应电力调度机构根据运维单位提供的 参数，对系统稳定情况进行校核，并提出提高稳定水平的相应措施，落实后方可接入系统。6、电力系统安全稳定措施的调度管理与设备调管属性应该一致，保证主网架稳定的措施由 省调负责落实，保证地区网架稳定的措施由地调负责落实，保证发电厂设备稳定运行的措施 由发电厂负责落实。调度规程：稳定管理一、已投入运行的电网安全稳定自动装置，正常情形，未经调度机构值班调度员同意，并下达调度指令的情况下，严禁以下操作或行为：1 、启 /停安全稳定自动装置或安全稳定自动装置的功能。（调

8、度机构明确由现场负责的调整 操作除外）。2、 修改安全稳定自动装置运行定值。3 、进行可能影响安全稳定自动装置正常运行的工作。现场运行管理现场运行管理4、擅自改变安全稳定自动装置硬件结构和软件版本。5 、安全稳定自动装置动作切除的负荷通过备用电源自动投入装置转供。或擅自恢复联切负 荷的供电。6 、安全稳定自动装置动作切机后，将被切机组的出力自行转到其它机组。现场运行管理二、现场运行值班人员应按照安全稳定自动装置的现场运行规程及时进行安全稳定自动装置的调整。（投退装置或部分功能、旁代操作。）三、安全稳定自动装置异常时，应及时向调度机构值班调度员汇报，并通知运行维护单位消 缺。四、安全稳定自动装置

9、故障或通道故障，造成安全稳定自动装置功能全部或部分损失时，安 全稳定自动装置应该全部或部分停运。现场运行管理五、安全稳定自动装置动作后，运行值班人员应及时向值班调度员汇报，地调值班调度员还 应全面收集切除断路器，切负荷量等信息，向调度机构值班调度员汇报。运行值班人员应根 据值班调度员命令处理，不得自行恢复跳闸断路器。第三部分安全自动装置基本知识电网安全稳定自动装置，是指用于防止电力系统稳定破坏、防止电力系统事故扩大、防止电 网崩溃及大面积停电以及恢复电力系统正常运行的各种自动装置的总称。如稳控装置、失步解列装置、低频减负荷装置、低压减负荷装置、过频切机装置、备用电源 自投装置、水电厂低频自启动

10、装置、输电线路的自动重合闸等。安全自动装置定义及种类安全自动装置定义及种类一、电网安全稳定控制装置（系统）电网安全稳定控制装置（即区域稳控系统）是为保证电力系统在遇到大扰动时的稳定性而在 电厂或变电站内装设的控制设备，实现切机、切负荷、快速减出力、直流功率紧急提升或回 降等功能，是保持电力系统安全稳定运行的第二道防线的重要设施。电网安全稳定控制系统是由两个及以上分布于不同厂站的稳定控制装置通过通信联系组成 的系统。安全自动装置定义及种类二、失步解列装置失步解列装置是当电力系统失去同步发生异步运行时，在预先安排的适当地点有计划地自动 将电力系统解开，或将电厂与连带的适当负荷自动与主系统断开，以防

11、止事故扩大的自动装 置。安全自动装置定义及种类三、低频低压减负荷装置低频减负荷装置是在电力系统发生事故出现功率缺额引起频率急剧大幅度下降时，自动切除 部分用电负荷使频率迅速恢复到允许范围内，以避免频率崩溃的自动装置。低压减负荷装置是为防止系统无功缺额，引发电压崩溃事故，自动切除部分负荷使运行电压 恢复到允许范围内的自动装置。常见安自装置功能原理介绍RCS-993E型失步解列及频率电压紧急控制装置具备判断两回线路的失步解列功能和低频解 列、低压解列、过压解列、过频解列或切机功能。基本原理：利用ucose判别原理进行判别，以装置安装处测量电压最小值确定动作区域， 其主要性能如下：失步继电器利用uc

12、ose的变化轨迹来判别电力系统失步，利用装置安装 处采集到的电压电流，通过计算来反应振荡中心的电压，根据振荡中心电压的ucose变化 规律来区分失步振荡和同步振荡及短路故障。常见安自装置功能原理介绍RCS-993A、B型失步解列装置具备判断两回线路在电网失步时的解列、切机、切负荷等功能。RCS-993A型装置基于阻抗循序判别方式原理进行失步判别和保护区域限制RCS-993B型装置利用UCOSe判别原理进行判别.同RCS-993E常见安自装置功能原理介绍UFV-200F 型失步解列装置主要用于失步振荡解列，兼有低频、低压或过频、过压、逆功率 自动解列、切负荷功能。UFV-200F 型失步解列装置

13、采用相位角原理。一套装置可接入四回线。常见安自装置功能原理介绍低频低压减载装置同时测量同一系统两段母线电压，低频减载装置一般要求设6个基本轮和 两个特殊轮，低压减载装置一般要求设4 个基本轮和两个特殊轮。低频自动减载的原理：fW49.5Hz, t$0.05s 低频起动I fWF1, tTfl低频第一轮动作若Df1 Wdf/dtVDf3, t$Tfa2切第一轮，加速切第二轮若Df2 Wdf/dtVDf3, t$Tfa23切第一轮，加速切第二、三轮I fWF2, t$Tf2低频第二轮动作I fWF3, t$Tf3低频第三轮动作I fWF4, t$Tf4低频第四轮动作常见安自装置功能原理介绍基本轮按

14、箭头顺序动作。两轮特殊轮的判别式为：fW49.5Hz, t$0.05s 低频起动I fWFsl, tTfsl低频特殊第一轮动作I fWFs2, t$Tfs2低频特殊第二轮动作 为防止负荷反馈、高次谐波、电压回路接触不良等异常情况下引起装置误动作的闭锁措施 （1 ）低电压闭锁当正序电压V0.15Un时，不进行低频判断，闭锁出口。（2）df/ dt 闭锁当一df/dt$Df3时，不进行低频判断，闭锁出口。df/dt闭锁后直到频率再恢复至启动 频率值以上时才自动解除闭锁。常见安自装置功能原理介绍低压自动减载的原理：UWU1+0.03Un, t$0.05s 低压起动I UWU1, tTul低压第一轮动

15、作若Du1 Wdu / dtVDu3, t$Tua2切第一轮，加速切第二轮若Du2 Wdu / dtVDu3, t$Tua23切第一轮，加速切第二、三轮I UWU2, t$Tu2低压第二轮动作I UWU3, t$Tu3低压第三轮动作I UWU4, t$Tu4低压第四轮动作 以上四轮基本轮按箭头顺序动作。两轮特殊轮的判别式为：UWU1+0.03Un, t$0.05s 低压起动I UWUsl, t$Tus1低压特殊第一轮动作I UWUs2, t$Tus2低压特殊第二轮动作常见安自装置功能原理介绍防止负荷反馈、TV断线、电压回路接触不良等电压异常情况引起装置误动作的闭锁措施 （1 ）电压过低闭锁当正序电压V0.15Un时，不进行低压判断，闭锁出口。 （2）电压突变闭锁当一du/dt$Du3时，不进行低压判断，闭锁出口。电压突变闭锁后，当电压恢复至起动电 压值以上时自动解除闭锁。（3）TV 断线闭锁当装置检测到一段母线TV断线时将低压元件输入电压自动切换到另一段母线电压，若装置 判断出两段母线 TV 回路均断线，则不进行低压判断，并立即闭锁出口。常见安自装置功能原理介绍备自投：分段备自投、进线备自投、变压器备自投和远方备自投。装置根据设置备自投的方式工作，自动识