文档介绍：华中科技大学电气学院
大电网广域保护系统
林湘宁
培训提纲
传统三道防线与大停电机理
1
继电保护研究现状与协调优化
2
3
广域保护的提出与研究
电力系统安全稳定标准
《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)]。
为满足三级标准的要求,首先应建设一个结构合理的电网,好的网架是电力系统运行的基础,同时在我国已经形成了三道防线的概念,电网的建设按三道防线规划和配置,电网运行按三道防线调度管理。
继电保护:快速可靠的继电保护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;
紧急控制:采用稳定控制装置及切机、切负荷等紧急控制措施,确保电网在发生概率较低的严重故障时能继续保持稳定运行;
校正控制:设置失步解列、频率及电压紧急控制装置,当电网遇到概率很低的多重严重事故而稳定破坏时,依靠这些装置防止事故扩大,防止大面积停电。
传统三道防线
三道防线示意图
电力系统运行状态与三道防线的关系
为了便于分析,把电力系统运行状态分为:
正常状态;
警戒状态;
紧急状态;
极端紧急(失步)状态;
恢复状态;
对应相应的状态,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。
电力系统运行状态与三道防线的关系示意图
按照三道防线要求进行的系统稳定控制
三道防线的概念很清晰、明确,易于操作实施。近年来我国电网没有出现全网性事故和大范围停电,应该说得益于三道防线的建设。
系统稳定控制过程示意图
正是由于重视了三道防线,特别是应用紧急控制和校正控制,在必要时用牺牲局部来保全整体,相当薄弱的我国电网却没有发生过北美“”那样的大停电。但也往往会付出过度控制的代价。
目前的“三道防线”一般都由相对独立的装置和功能软件构成,彼此缺乏配合与协调,各保护和控制装置大都基于本地电气量工作,难以反映电力系统的整体运行情况,有时会造成不必要的停电或系统失稳。
贡献与不足
广域电力系统的安全面临严重威胁——事故频出
广域电力系统的安全面临严重威胁——大面积停电
电能的生产、传输、分配和使用必须同时进行,并时刻保持供需平衡。一旦发电、输电和用电之间的平衡遭到大范围破坏,就有可能在很短的时间内造成大面积停电的灾害性事故,并引起能源、交通、通信和金融等多个重要领域的连锁反应,危及社会稳定与国家安全。
保护误动或拒动;
连锁故障;
甚至误操作或错误调度;
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