文档介绍：什么是电力系统?有哪些特点和基本要求?
电力系统是由发电机、变压器、输电线路、用电设备(负荷)组成的网络,它包括通过电的或机械的方式连接在网络中的所有设备。
电力系统的特点是:电能不能大量储存,发电、供电、用电必须同时完成,过渡过程非常迅速。对电能质量要求很高,电能质量的优劣,直接影响各行各业。电力生产的事故,也是其它行业的灾难。
电力系统的基本要求:①保证可靠地持续供电;②保证良好的电能质量;③保证系统运行的经济性。
简述保障电力系统安全的“三道防线”是什么?
第一道防线:继电保护速断
第一道防线是指正常运行方式下的电力系统受到单一故障扰动后,由继电保护装置正确动作迅速切除故障,保持电力系统稳定运行和电网的正常供电。
第二道防线:切机、快关、电气制动、快速励磁调节等
第二道防线是指正常运行方式下的电力系统受到较严重的故障扰动后,继电保护装置正确动作后,由切除发电机和切除负荷等稳定运行。
第三道防线:低频减载甩负荷、解列
第三道防线是指电力系统的稳定破坏后,由防止事故扩大的稳定控制施构成第三道防线。采取解列电网等措施防止系统全部崩溃,保证部分重要用户供电,避免长时间、大面积停电。
现代电力系统的一般特点:(发展方向:市场化、信息化、数字化)
大机组、大电网、高电压
打破垄断,引入竞争,施行商业化运营
电力电子技术应用,FACTS
交流和直流互联系统
大量新型负荷(信息电力)出现
新技术应用(计算机、网络、通信;数字化测控技术;GPS相角测量;定质电力技术;数字电力系统;电子商务;新能源;电力电子设备;等等)
什么是电力系统的稳定问题?什么是功角稳定和电压稳定?
答:电力系统的稳定问题是当系统在某一正常运行状态下受到某种干扰后,能否经过一定的时间回到原来的运行状态或者过渡到一个新的稳态运行状态的问题。
电压稳定:电压稳定性,是指正常运行情况下或遭受干扰后电力系统维持所有母线电压在可以接受的稳态值的能力。运行着的电力系统在遭受干扰后的几秒或几分钟内,系统中一些母线电压可能经历大幅度、持续性的降低,从而使得系统的完整性遭到破坏,功率不能正常地传给用户。这种情况称为系统电压不稳定。
电压稳定的准则:对系统中的每一母线,在给定的运行条件下,当注入母线的无功功率增加时其母线电压幅值也同时增加。
如果系统中至少有一个母线的电压幅值(V)随注入该母线的无功(Q)的增加而减小,则该系统是电压不稳定的。(对每个节点)
功角稳定:指系统中各发电机之间的相对功角失去稳定性的现象。
正常情况下,系统中各发电机以相同速度旋转,机间相对转子角度维持恒定,即处于同步运行状态,从而保证系统中任何节点的电压幅值和频率以及任何线路的传输功率为恒定值。
如果系统在运行过程中受到某种干扰,干扰的影响将通过互联的电力网络传到各发电机节点,并使发电机的输出电功率相应发生改变,结果是使得在扰动瞬间各发电机的机械输入转矩和输出的电磁转矩失去平衡,出现发电机转子不同程度的加速或减速,并导致各发电机之间转子相对角的变化。
如这种转子角度的变化过程是随时间衰减的,并能最终恢复到扰动出现前的正常值或达到一个新的稳态值,则认为在这种运行方式和扰动形式下系统是功角稳定的。如果这种转子角度的变化随时间而加剧,并最终导致发电机间失去同步,则认为系统在该运行方式下对这种扰动形式是功角不稳定的。
电力系统中长期稳定:
中期和长期稳定:系统受扰动后在较长时间内,出现的持续功率不平衡问题。其中包括:热力机组的锅炉动态、水利机组的引水管动态、自动发电控制、电厂和输电线保护/控制、变压器饱和、负荷和网络的非正常频率效应等。
大停电事故的经验教训:
电网结构要合理
具备合适的可靠的继电保护和安全自动装置
无功电源和电压控制
防止负荷大量转移引起的恶性连锁反应
建立好最后一道防线,防止长时间大面积停电和对最重要用户的破坏性停电
“”美加大停电:
惨痛的教训可以化为珍贵无比的经验。美加州电力危机,从某种程度上使人们对电力改革的长期性和复杂性有了新的认识,改革举措的出台也因此变得比较谨慎了。可以预计最近美、英的大停电事故的发生对整个电力系统今后的发展产生深刻的影响。
适当控制电网的规模:电网规模越大,效益就越好,可靠性、互补性就越明显,这几乎已经成为人们的共识。但同时以往只是在小范围发生的事故现在随着电网规模的扩大往往影响整个大的电网。现在的电网规模为今天的大停电提供了“物质基础”。而且电网的规模越大,调度、运行就存在具体的困难。因此应该在系统发展的过程中,控制适当的电网规模。
对陈旧的电网的改善:现在电网大规模事故频繁发生的内在原因是电网的相对陈旧。