1、2003-8-101 國電自動化研究院國電自動化研究院穩定技術研究所穩定技術研究所2003-8-102 隨著電隨著電 力系統不斷發展，電網日益擴大，力系統不斷發展，電網日益擴大，電網最高運行電壓增高，投入運行的發電機組電網最高運行電壓增高，投入運行的發電機組 容量增大，所涉及的技術內容極為廣泛，逐容量增大，所涉及的技術內容極為廣泛，逐 步步形成了若干類別的專業。形成了若干類別的專業。 專業：電力系統穩定分析和控制。專業：電力系統穩定分析和控制。2003-8-1032003-8-104一、電力系統穩定性的基本概念一、電力系統穩定性的基本概念電力系統中，在50Hz基頻下，幾乎所有的變量都可以如下表

2、示： )sin(tV2003-8-105 對于電力系統說來，安全和穩定都是電力系統對于電力系統說來，安全和穩定都是電力系統正常運行所不可缺少的最基本條件。正常運行所不可缺少的最基本條件。 安全和穩定是兩個不同的基本概念。所謂安全，安全和穩定是兩個不同的基本概念。所謂安全，是指運行中的所有電力設備必須在不超過它們允許是指運行中的所有電力設備必須在不超過它們允許的電流、電壓和頻率的幅值和時間限額內運行。不的電流、電壓和頻率的幅值和時間限額內運行。不安全的后果，可能導致電力設備的損壞；所謂穩定，安全的后果，可能導致電力設備的損壞；所謂穩定，是指電力系統可以連續向負荷正常供電的狀態。是指電力系統可以連

3、續向負荷正常供電的狀態。2003-8-106 電力系統穩定可以概括地定義為這樣一電力系統穩定可以概括地定義為這樣一種特性：即能夠運行于正常條件下的平衡狀態，種特性：即能夠運行于正常條件下的平衡狀態，在遭受干擾后能夠恢復到可以容許的平衡狀態。在遭受干擾后能夠恢復到可以容許的平衡狀態。2003-8-107 根據系統結構和運行模式的不同，電力系統不根據系統結構和運行模式的不同，電力系統不穩定可以通過不同的方式表現出來。穩定可以通過不同的方式表現出來。 傳統和狹義概念上，穩定是傳統和狹義概念上，穩定是個維持同步運行個維持同步運行的問題。由于電力系統依靠交流同步電機發電，因的問題。由于電力系統依靠交流同

4、步電機發電，因而良好的系統運行的必要條件是所有同步電機保持而良好的系統運行的必要條件是所有同步電機保持同期，俗稱同期，俗稱“同步同步”。也就是通常所謂的功角穩定。也就是通常所謂的功角穩定問題。問題。2003-8-108 同步電機由兩個基本部分組成，既磁場和電樞。同步電機由兩個基本部分組成，既磁場和電樞。通常磁場在轉子上而電樞在定子上。磁場繞組用直通常磁場在轉子上而電樞在定子上。磁場繞組用直流勵磁。當轉子由原動機流勵磁。當轉子由原動機(汽輪機或水輪機汽輪機或水輪機)拖動時，拖動時，勵磁繞組的旋轉磁場將在定子的三相電樞繞組上感勵磁繞組的旋轉磁場將在定子的三相電樞繞組上感應出交變電壓。電機定子電氣量

5、的頻率與轉子的機應出交變電壓。電機定子電氣量的頻率與轉子的機械轉速同步，故稱械轉速同步，故稱“同步電機同步電機”。 當當2臺或多臺同步電機互聯運行時，所有電機的臺或多臺同步電機互聯運行時，所有電機的定子電壓、電流必須具有相同的頻率，每臺電機轉定子電壓、電流必須具有相同的頻率，每臺電機轉子的機械轉速必須與此頻率同步。因此，所有互聯子的機械轉速必須與此頻率同步。因此，所有互聯運行同步電機的轉子必須同步。運行同步電機的轉子必須同步。2003-8-109同步電機構造原理圖同步電機構造原理圖2003-8-1010 互聯在一起的同步電機運行在某種程度上可類比互聯在一起的同步電機運行在某種程度上可類比于多輛

6、小汽車繞環形跑道急馳，汽車之間用彈性鏈或于多輛小汽車繞環形跑道急馳，汽車之間用彈性鏈或橡皮帶連接。當所有小汽車一齊跑時，橡皮帶保持不橡皮帶連接。當所有小汽車一齊跑時，橡皮帶保持不變形。而如果外力加于其中一輛小汽車使它暫時加速，變形。而如果外力加于其中一輛小汽車使它暫時加速，則連接它與其他小汽車的橡皮帶將被拉伸，從而使加則連接它與其他小汽車的橡皮帶將被拉伸，從而使加快的小汽車變慢，其他小汽車加快。鏈式反應的結果快的小汽車變慢，其他小汽車加快。鏈式反應的結果使所有小汽車重新以相同速度行駛。如果其中一條橡使所有小汽車重新以相同速度行駛。如果其中一條橡皮帶的拉伸超過其強度，則橡皮帶將被拉斷，造成一皮帶

7、的拉伸超過其強度，則橡皮帶將被拉斷，造成一輛或多輛小汽車與其他小汽車分離行駛。輛或多輛小汽車與其他小汽車分離行駛。2003-8-1011 當一臺同步電機與系統的其他部分失步時，其轉當一臺同步電機與系統的其他部分失步時，其轉子旋轉速度將高于或低于系統頻率。電機的功率輸子旋轉速度將高于或低于系統頻率。電機的功率輸出、電流、電壓產生很大的波動，從而使保護系統出、電流、電壓產生很大的波動，從而使保護系統動作把不穩定的電機從系統中隔離開來。動作把不穩定的電機從系統中隔離開來。 失去同步可以發生在單臺電機對其余系統或者在失去同步可以發生在單臺電機對其余系統或者在幾群電機之間。對機群之間關系的情況，若將它們

8、幾群電機之間。對機群之間關系的情況，若將它們之間解列，則每群電機內部可保持同步。之間解列，則每群電機內部可保持同步。2003-8-1012 暫態功角穩定性是衡量電力系統安全穩定運行暫態功角穩定性是衡量電力系統安全穩定運行水平的一水平的一 個重要指標，是制約電網運行與發展的個重要指標，是制約電網運行與發展的 一個重要因素。一個重要因素。 一般來說，電力系統暫態穩定分析是對電力系一般來說，電力系統暫態穩定分析是對電力系統在某一擾動和一定時段內的動態響應的研究。統在某一擾動和一定時段內的動態響應的研究。 2003-8-1013 在電力系統運行中，常見的擾動有輸電線路、在電力系統運行中，常見的擾動有輸

9、電線路、大型聯絡變壓器、大型聯絡變壓器、 變電所高壓母線等輸變電設備變電所高壓母線等輸變電設備的故障的故障(如發生突發性短路或突然跳閘退出運行等如發生突發性短路或突然跳閘退出運行等)以及大型發電機組突然跳閘、失磁等等。以及大型發電機組突然跳閘、失磁等等。2003-8-1014 這種擾動的直接效應是使系統內各發電機組機這種擾動的直接效應是使系統內各發電機組機電能量平衡的運行狀態受到破壞、或表現為機械能電能量平衡的運行狀態受到破壞、或表現為機械能過剩、或表現為電能的過剩，致使一些發電機組相過剩、或表現為電能的過剩，致使一些發電機組相對另一些發電機組發生加速或減速搖擺，嚴重時可對另一些發電機組發生加

10、速或減速搖擺，嚴重時可能導致某些發電機組失去同步運行即失去暫態功能導致某些發電機組失去同步運行即失去暫態功角穩定性。角穩定性。2003-8-1015轉子角對暫態擾動的響應轉子角對暫態擾動的響應2003-8-1016 上圖示出同步電機在穩定和不穩定情況下的行為。上圖示出同步電機在穩定和不穩定情況下的行為。它給出一種穩定情況和兩種不穩定情況下的轉子角的它給出一種穩定情況和兩種不穩定情況下的轉子角的響應。在穩定情況下響應。在穩定情況下(情況情況1)，轉子角度增加到一最大，轉子角度增加到一最大值后減少并減幅振蕩直到穩定狀態。情況值后減少并減幅振蕩直到穩定狀態。情況2下轉子角度下轉子角度持續增加直到失去

11、同步。這種失穩形式稱為暫態功角持續增加直到失去同步。這種失穩形式稱為暫態功角失穩。情況失穩。情況3時振蕩逐漸增大最終使系統不穩定。這種時振蕩逐漸增大最終使系統不穩定。這種形式的穩定問題稱之為動態穩定或小擾動穩定、低頻形式的穩定問題稱之為動態穩定或小擾動穩定、低頻振蕩。振蕩。2003-8-1017 并列運行的發電機間在小干擾下發生的頻率為并列運行的發電機間在小干擾下發生的頻率為0.22.5Hz范圍內的持續振蕩現象叫低頻振蕩。范圍內的持續振蕩現象叫低頻振蕩。 低頻振蕩產生的原因是由于電力系統的負阻尼低頻振蕩產生的原因是由于電力系統的負阻尼效應，常表現在弱聯系、遠距離、重負荷輸電線路效應，常表現在弱

12、聯系、遠距離、重負荷輸電線路上，在采用快速、高放大倍數勵磁系統的條件下更上，在采用快速、高放大倍數勵磁系統的條件下更容易發生。容易發生。2003-8-1018 電力系統電壓穩定電力系統電壓穩定 電壓穩定是指電力系統受到小的或大的擾動后，電壓穩定是指電力系統受到小的或大的擾動后，系統電壓能夠保持或恢復到允許的范圍，不發生系統電壓能夠保持或恢復到允許的范圍，不發生電壓崩潰的能力。電壓崩潰的能力。2003-8-1019電壓失穩即為失去電壓穩定，其后果是電電壓失穩即為失去電壓穩定，其后果是電 壓持續下降壓持續下降(或上升或上升)。2003-8-1020 電壓崩潰的典型情況電壓崩潰的典型情況 當一個電力

13、系統在發生故障以后，無功需求量的突當一個電力系統在發生故障以后，無功需求量的突然增加，可能導致電壓崩潰，引起系統的一部分或整個然增加，可能導致電壓崩潰，引起系統的一部分或整個系統發生嚴重瓦解。系統發生嚴重瓦解。 電壓崩潰的典型情況可能如下：電壓崩潰的典型情況可能如下： a. 系統經歷非正常運行條件，負荷中心附近的大型發電系統經歷非正常運行條件，負荷中心附近的大型發電機組退出運行。其結果使一些高壓線路嚴重重載，無功機組退出運行。其結果使一些高壓線路嚴重重載，無功電源處于最低水平。電源處于最低水平。2003-8-1021 b. 突發事件使重負荷線路跳閘，而導致剩下的相鄰線突發事件使重負荷線路跳閘，

14、而導致剩下的相鄰線路增加額外負載；這將增大線路的無功損耗路增加額外負載；這將增大線路的無功損耗(當線路當線路負荷高于自然功率時，線路吸收的無功會快速增加負荷高于自然功率時，線路吸收的無功會快速增加)，因此引起對系統的很大的無功需求。因此引起對系統的很大的無功需求。 c. 臨近的負荷中心的電壓顯著降低，發電機的自動勵臨近的負荷中心的電壓顯著降低，發電機的自動勵磁調節器將通過增加勵磁，恢復端電壓。磁調節器將通過增加勵磁，恢復端電壓。 d.負荷中心電壓水平的降低會反映到配電系統，有載負荷中心電壓水平的降低會反映到配電系統，有載調壓變壓器將力圖恢復配網電壓及負荷到事故前水調壓變壓器將力圖恢復配網電壓及

15、負荷到事故前水平。每次分接頭調整導致無功需求的進一步增加。平。每次分接頭調整導致無功需求的進一步增加。2003-8-1022 e. 每次分接頭調整都造成系統的發電機的無功輸出每次分接頭調整都造成系統的發電機的無功輸出增加增加, 逐漸地這些發電機可能逐漸地這些發電機可能個接一個地達到其個接一個地達到其極限無功容量，直至系統中只有少數的幾臺發電機極限無功容量，直至系統中只有少數的幾臺發電機具有自動勵磁控制。電壓的降低也大大降低了低壓具有自動勵磁控制。電壓的降低也大大降低了低壓并聯補償裝置的有效性，最終電動機可能堵轉導致并聯補償裝置的有效性，最終電動機可能堵轉導致無功需求的大幅增加及發電機過勵或過流

16、保護動作無功需求的大幅增加及發電機過勵或過流保護動作而被切除。而被切除。 這個過程將最終導致電壓崩潰或雪崩，可能導這個過程將最終導致電壓崩潰或雪崩，可能導致發電機組失步及大面積停電。致發電機組失步及大面積停電。2003-8-1023影響電壓穩定性的多種系統元件和控制裝置影響電壓穩定性的多種系統元件和控制裝置2003-8-1024 電壓失穩和電壓崩潰的動態過程歷時從小于電壓失穩和電壓崩潰的動態過程歷時從小于1s到到數十分鐘，系統特性和擾動類型將決定系統發生現象數十分鐘，系統特性和擾動類型將決定系統發生現象的性質。可以將電壓穩定根據歷時長短劃分為暫態和的性質。可以將電壓穩定根據歷時長短劃分為暫態和

17、長期兩種。長期兩種。2003-8-1025電力系統頻率反映了系統中有功功率的供需平衡情況。電力系統頻率反映了系統中有功功率的供需平衡情況。電力系統有功功率突然不平衡時，頻率將發生變化。電力系統有功功率突然不平衡時，頻率將發生變化。功率不足時頻率將下降，反之，功率過剩則頻率將上功率不足時頻率將下降，反之，功率過剩則頻率將上升。升。2003-8-1026 頻率崩潰頻率崩潰 電力系統的負荷大于發電功率時，頻率將下降。一電力系統的負荷大于發電功率時，頻率將下降。一般情況下，由于負荷的調節效應和發電機的調節效應，般情況下，由于負荷的調節效應和發電機的調節效應，在頻率下降到某一值時，將重新達到一個穩定的平

18、衡狀在頻率下降到某一值時，將重新達到一個穩定的平衡狀態。但如果功率缺額非常大時，則可能建立不了新的平態。但如果功率缺額非常大時，則可能建立不了新的平衡狀態，而頻率一直下降，直至損失全部負荷，這就是衡狀態，而頻率一直下降，直至損失全部負荷，這就是所謂所謂“頻率崩潰頻率崩潰”。2003-8-1027電力系統低頻運行是非常危險的：電力系統低頻運行是非常危險的：1)引起汽輪機葉片斷裂。引起汽輪機葉片斷裂。 2)使發電機出力降低。使發電機出力降低。3)使發電機機端電壓下降。使發電機機端電壓下降。4)對廠用電安全運行產生影響。對廠用電安全運行產生影響。5)對用戶帶來危害。對用戶帶來危害。2003-8-10

19、28 實際上，發生頻率崩潰事故往往是由于大量切實際上，發生頻率崩潰事故往往是由于大量切除發電機組引起的。例如，頻率降低時發電機低頻除發電機組引起的。例如，頻率降低時發電機低頻保護跳閘或系統解列，以致引起連鎖的頻率降低。保護跳閘或系統解列，以致引起連鎖的頻率降低。2003-8-1029 全局全局安全域安全域 D & A 頻率頻率安全域安全域D & A 電壓電壓安全域安全域 D&A 功角功角穩定域穩定域 D電力系統參數空間中的安全域電力系統參數空間中的安全域)sin(tV全局安全域全局安全域 功角穩定域功角穩定域頻率頻率安全域安全域電壓電壓安全域安全域2003-8-1030

20、電力系統穩定性的基本概念電力系統穩定性的基本概念 因此，電力系統穩定性至少應包括以下三個方面：因此，電力系統穩定性至少應包括以下三個方面： 暫態功角穩定性暫態功角穩定性 暫態電壓安全性暫態電壓安全性 暫態頻率安全性暫態頻率安全性 只有上述三個方面的安全性都得到滿足的電力系統，只有上述三個方面的安全性都得到滿足的電力系統，才可以認為是安全的。才可以認為是安全的。 2003-8-1031二. 電力系統的運行狀態和控制策略2003-8-1032電力系統運行狀態電力系統運行狀態2003-8-1033 電力系統的運行狀態從邏輯上一般可劃分成電力系統的運行狀態從邏輯上一般可劃分成五種典型狀態，即正常狀態、

21、警戒狀態、緊急狀態、五種典型狀態，即正常狀態、警戒狀態、緊急狀態、嚴重事故狀態和事故后恢復狀態分別協調地配備嚴重事故狀態和事故后恢復狀態分別協調地配備好面向狀態的控制策略和控制措施，適時地根據系好面向狀態的控制策略和控制措施，適時地根據系統狀態進行有效控制，以利于運行和防止事故擴大。統狀態進行有效控制，以利于運行和防止事故擴大。2003-8-1034 (1)正常狀態。電力系統的全部元件正常運行或計劃檢正常狀態。電力系統的全部元件正常運行或計劃檢修方式下所有約束條件均得到滿足，系統可以承受修方式下所有約束條件均得到滿足，系統可以承受常見單一故障擾動，正常供電，不失穩。常見單一故障擾動，正常供電，

22、不失穩。 (2)警戒狀態。當系統中個別元件停運或負荷變化，系警戒狀態。當系統中個別元件停運或負荷變化，系統強度被削弱，系統的運行不再能承受常見單一故障統強度被削弱，系統的運行不再能承受常見單一故障擾動時，系統進入警戒狀態。此時的電力系統是很脆擾動時，系統進入警戒狀態。此時的電力系統是很脆弱的，應盡快調整運行方式，以恢復到正常狀態。弱的，應盡快調整運行方式，以恢復到正常狀態。 從警戒狀態恢復到正常狀態的控制稱之為預防控制。從警戒狀態恢復到正常狀態的控制稱之為預防控制。2003-8-1035 (3)緊急狀態。處于警戒狀態下的電力系統受到緊急狀態。處于警戒狀態下的電力系統受到個常見單一故障擾動后，就

23、可能發生多處過負荷或個常見單一故障擾動后，就可能發生多處過負荷或電壓越限，甚至有發生功角失穩的危險，電力系統電壓越限，甚至有發生功角失穩的危險，電力系統因此進入緊急狀態。此時應盡快施行緊急控制，如因此進入緊急狀態。此時應盡快施行緊急控制，如切機、切負荷等，以將系統恢復到警戒狀態。切機、切負荷等，以將系統恢復到警戒狀態。 2003-8-1036緊急控制要解決的問題緊急控制要解決的問題防止系統穩定破壞；防止系統穩定破壞；制止系統失步運行；制止系統失步運行；限制系統頻率過低；限制系統頻率過低；限制系統頻率過高；限制系統頻率過高；限制系統電壓過低；限制系統電壓過低；限制系統電壓過高；限制系統電壓過高；

24、限制設備過負荷。限制設備過負荷。2003-8-1037 (4)嚴重事故狀態。如果處于警戒狀態下的電力系統嚴重事故狀態。如果處于警戒狀態下的電力系統受到一個不常見的嚴重故障擾，或處于緊急狀態下受到一個不常見的嚴重故障擾，或處于緊急狀態下的電力系統采取緊急控制措施后不奏效時，可能導的電力系統采取緊急控制措施后不奏效時，可能導致系統振蕩失穩或局部地區解列，系統進入失穩狀致系統振蕩失穩或局部地區解列，系統進入失穩狀態。此時必須采取預定的措施如系統計劃解列，態。此時必須采取預定的措施如系統計劃解列，低頻或低壓自動切負荷，防止事故擴大，或造成電低頻或低壓自動切負荷，防止事故擴大，或造成電網崩潰和大面積停電

25、。這是防止電力系統大面積停網崩潰和大面積停電。這是防止電力系統大面積停電的最后一道防線。電的最后一道防線。2003-8-1038 (5)事故后的恢復狀態。事故后的恢復狀態指在事故事故后的恢復狀態。事故后的恢復狀態指在事故后，電力系統恢復供電和并列過程中出現的一系列后，電力系統恢復供電和并列過程中出現的一系列狀態和控制。相應的控制稱之為恢復控制。狀態和控制。相應的控制稱之為恢復控制。 全停后的系統恢復在大電力系統中，是一件十全停后的系統恢復在大電力系統中，是一件十分復雜而又耗費時間的事情。分復雜而又耗費時間的事情。2003-8-1039三.電力系統安全穩定計算分析2003-8-1040 電力系統

26、安全穩定計算分析的目的是通過詳電力系統安全穩定計算分析的目的是通過詳細的仿真計算和分析研究，確定系統穩定問題的細的仿真計算和分析研究，確定系統穩定問題的主要特征和穩定水平，提出提高系統穩定水平的主要特征和穩定水平，提出提高系統穩定水平的措施和保證系統安全穩定運行的策略。措施和保證系統安全穩定運行的策略。2003-8-1041計算內容包括：靜態安全分析、靜態穩定計算、計算內容包括：靜態安全分析、靜態穩定計算、暫態穩定計算、動態穩定計算、電壓穩定計算、暫態穩定計算、動態穩定計算、電壓穩定計算、頻率穩定計算以及再同步計算。頻率穩定計算以及再同步計算。2003-8-1042靜態安全分析 電力系統靜態安

27、全分析指應用潮流計算的方法，根據N-1原則，逐個無故障斷開線路、變壓器等單一元件，檢查其他元件是否因此過負荷和電網電壓水平是否符合要求，用以檢驗電網結構強度和運行方式是否滿足安全運行的要求。2003-8-1043靜態穩定計算分析靜態穩定計算分析 靜態穩定是指電力系統受到小擾動后，不靜態穩定是指電力系統受到小擾動后，不發生非周期性失步，自動恢復到起始運行狀態發生非周期性失步，自動恢復到起始運行狀態的能力。的能力。2003-8-1044暫態穩定計算分析暫態穩定計算分析 暫態穩定計算分析的目的是在規定的運行暫態穩定計算分析的目的是在規定的運行方式和故障形態下，對系統的暫態穩定性進行方式和故障形態下，

28、對系統的暫態穩定性進行校驗，研究保證電網安全穩定的控制策略，并校驗，研究保證電網安全穩定的控制策略，并對繼電保護和自動裝置以及各種安全穩定措施對繼電保護和自動裝置以及各種安全穩定措施提出相應的要求。提出相應的要求。2003-8-1045動態穩定計算分析動態穩定計算分析 動態穩定是指電力系統受到小的或大的動態穩定是指電力系統受到小的或大的擾動后，在自動調節和控制裝置的作用下，保擾動后，在自動調節和控制裝置的作用下，保持較長過程的運行穩定性的能力，通常指電力持較長過程的運行穩定性的能力，通常指電力系統受擾動后不發生發散振蕩或持續的振蕩，系統受擾動后不發生發散振蕩或持續的振蕩，是電力系統功角穩定的另

29、一種形式。是電力系統功角穩定的另一種形式。2003-8-1046 動態穩定計算分析的目的是在規定的運動態穩定計算分析的目的是在規定的運行方式和故障形態行方式和故障形態(包括小擾動和大擾動包括小擾動和大擾動)下，下，對系統的動態穩定性進行校驗，確定系統中是對系統的動態穩定性進行校驗，確定系統中是否存在負阻尼或弱阻尼振蕩模式，并對系統中否存在負阻尼或弱阻尼振蕩模式，并對系統中敏感斷面的潮流控制、提高系統阻尼特性的措敏感斷面的潮流控制、提高系統阻尼特性的措施、并網機組勵磁及其附加控制系統和調速系施、并網機組勵磁及其附加控制系統和調速系統的配置和參數優化以及各種安全穩定措施提統的配置和參數優化以及各種

30、安全穩定措施提出相應的要求。出相應的要求。2003-8-1047電壓穩定計算分析電壓穩定計算分析 電壓穩定計算分析的目的是在規定的運行電壓穩定計算分析的目的是在規定的運行方式和故障形態下，對系統的電壓穩定性進行方式和故障形態下，對系統的電壓穩定性進行校驗，并對系統電壓穩定控制策略、低電壓減校驗，并對系統電壓穩定控制策略、低電壓減負荷方案、無功補償配置以及各種安全穩定措負荷方案、無功補償配置以及各種安全穩定措施提出相應的要求。施提出相應的要求。2003-8-1048頻率穩定計算分析頻率穩定計算分析 頻率穩定計算目的是，當系統的全部或解頻率穩定計算目的是，當系統的全部或解列后的局部出現較大的有功功

31、率擾動造成系統列后的局部出現較大的有功功率擾動造成系統頻率大范圍波動時，對系統的頻率穩定性進行頻率大范圍波動時，對系統的頻率穩定性進行計算分析，并對系統的頻率穩定控制對策、低計算分析，并對系統的頻率穩定控制對策、低頻減負荷方案、機網協調策略以及各種安全穩頻減負荷方案、機網協調策略以及各種安全穩定措施提出相應的要求。定措施提出相應的要求。2003-8-1049 目前我國已形成東北一華北一山東一華目前我國已形成東北一華北一山東一華中一川渝交流互聯電網、華中一華東直流互聯中一川渝交流互聯電網、華中一華東直流互聯電網，華中一西北背靠背直流互聯電網，以及電網，華中一西北背靠背直流互聯電網，以及華中一南方

32、直流互聯電網。面對大規模的全國華中一南方直流互聯電網。面對大規模的全國互聯電網，我國電力系統的安全穩定問題更加互聯電網，我國電力系統的安全穩定問題更加復雜，如大區互聯電力系統的動態特性、大區復雜，如大區互聯電力系統的動態特性、大區互聯電網的運行控制、受端系統的電壓穩定性、互聯電網的運行控制、受端系統的電壓穩定性、交直流系統的相互影響，以及電網安全穩定措交直流系統的相互影響，以及電網安全穩定措施等問題日益突出，使我國電力系統的安全穩施等問題日益突出，使我國電力系統的安全穩定運行面臨新的挑戰，也對電力系統安全穩定定運行面臨新的挑戰，也對電力系統安全穩定計算分析提出了新的要求。計算分析提出了新的要求

33、。2003-8-1050四. 電力系統安全穩定導則和三道防線2003-8-1051 電力系統安全穩定導則電力系統安全穩定導則是為了指導電力系統的是為了指導電力系統的規劃、設計、建設、運行、科研和管理，制定的一個規劃、設計、建設、運行、科研和管理，制定的一個符合電力系統安全穩定實際的規范性標準。符合電力系統安全穩定實際的規范性標準。 1981年頒布，年頒布，2001年重新修訂。年重新修訂。2003-8-1052導則導則的主要內容的主要內容導則導則共分共分5章。章。 第一章，范圍。第一章，范圍。 第二章，保證電力系統安全穩定運行的基本要求。第二章，保證電力系統安全穩定運行的基本要求。 第三章，電力

34、系統的安全穩定標準。分別為電力系第三章，電力系統的安全穩定標準。分別為電力系統的靜態穩定儲備標準、電力系統承受大擾動能統的靜態穩定儲備標準、電力系統承受大擾動能力的安全穩定標準和對幾種特殊情況的要求。是力的安全穩定標準和對幾種特殊情況的要求。是導則導則的核心，標準的高低，體現了一個國家的核心，標準的高低，體現了一個國家電力系統安全連續供電的目標要求。電力系統安全連續供電的目標要求。2003-8-1053第四章，電力系統安全穩定計算分析。第四章，電力系統安全穩定計算分析。第五章，電力系統安全穩定工作的管理。第五章，電力系統安全穩定工作的管理。2003-8-1054 導則導則根據不同的故障形態和對

35、電力系統根據不同的故障形態和對電力系統穩定運行、保證正常供電影響的大小，將電力系穩定運行、保證正常供電影響的大小，將電力系統承受大擾動能力的標準明確分為三級，并提出統承受大擾動能力的標準明確分為三級，并提出相應的穩定措施，構成三道防線。相應的穩定措施，構成三道防線。 三道防線的提出和建立，對保障我國電力系三道防線的提出和建立，對保障我國電力系統的安全穩定運行起到了重大作用。統的安全穩定運行起到了重大作用。2003-8-1055 電力系統承受大擾動能力的安全穩定標準電力系統承受大擾動能力的安全穩定標準 電力系統承受大擾動能力的安全穩定標準分為三級。電力系統承受大擾動能力的安全穩定標準分為三級。

36、第一級標準：保持穩定運行和電網的正常供電；第一級標準：保持穩定運行和電網的正常供電； 第二級標準：保持穩定運行，但允許損失部分負荷；第二級標準：保持穩定運行，但允許損失部分負荷； 第三級標準：當系統不能保持穩定運行時，必須防止系第三級標準：當系統不能保持穩定運行時，必須防止系統崩潰并盡量減少負荷損失。統崩潰并盡量減少負荷損失。2003-8-1056 第一級安全穩定標準：正常運行方式下的電力系統受第一級安全穩定標準：正常運行方式下的電力系統受到下述單一無件故障擾動后，保護、開關及重合聞正到下述單一無件故障擾動后，保護、開關及重合聞正確動作，不采取穩定控制措施，必須保持電力系統穩確動作，不采取穩定

37、控制措施，必須保持電力系統穩定運行和電網的正常供電，其他元件不超過規定的事定運行和電網的正常供電，其他元件不超過規定的事故過負荷能力，不發生連鎖跳閘。故過負荷能力，不發生連鎖跳閘。2003-8-1057 a.任何線路單相瞬時接地故障重合成功；任何線路單相瞬時接地故障重合成功； b.同級電壓的雙回或多回線和環網，任一回線單相永同級電壓的雙回或多回線和環網，任一回線單相永久故障重合不成功及無故障三相斷開不重合；久故障重合不成功及無故障三相斷開不重合； c.同級電壓的雙回或多回線和環網，任一回線三相故同級電壓的雙回或多回線和環網，任一回線三相故障斷開不重合；障斷開不重合； d.任一發電機跳閘或失磁；

38、任一發電機跳閘或失磁； e.受端系統任一臺變壓器故障退出運行；受端系統任一臺變壓器故障退出運行； 2003-8-1058 f.任一大負荷突然變化；任一大負荷突然變化； g.任一回交流聯絡線故障或無故障斷開不重合；任一回交流聯絡線故障或無故障斷開不重合； h.直流輸電線路單極故障。直流輸電線路單極故障。 但對于發電廠的交流送出線路三相故障，發電但對于發電廠的交流送出線路三相故障，發電廠的直流送出線路單極故障，兩級電壓的電磁廠的直流送出線路單極故障，兩級電壓的電磁環網中單回高一級電壓線路故障或無故障斷開，環網中單回高一級電壓線路故障或無故障斷開，必要時可采用切機或快速降低發電機組出力的必要時可采用

39、切機或快速降低發電機組出力的措施。措施。2003-8-1059 第二級安全穩定標準：第二級安全穩定標準： 正常運行方式下的電力系統受到下述較嚴重的故障擾正常運行方式下的電力系統受到下述較嚴重的故障擾動后，保護、開關及重合閘正確動作，應能保持穩定動后，保護、開關及重合閘正確動作，應能保持穩定運行，必要時允許采取切機和切負荷等穩定控制措施。運行，必要時允許采取切機和切負荷等穩定控制措施。2003-8-1060 a.單回線單相永久性故障重合不成功及無故障單回線單相永久性故障重合不成功及無故障三相斷開不重合；三相斷開不重合； b.任一段母線故障；任一段母線故障； c.同桿并架雙回線的異名兩相同時發生單

40、相接同桿并架雙回線的異名兩相同時發生單相接地故障重合不成功，雙回線三相同時跳開；地故障重合不成功，雙回線三相同時跳開； d.直流輸電線路雙極故障。直流輸電線路雙極故障。 2003-8-1061 第三級安全穩定標準：第三級安全穩定標準： 電力系統因下列情況導致穩定破壞時，必須采取電力系統因下列情況導致穩定破壞時，必須采取措施，防止系統崩潰，避免造成長時間大面積停措施，防止系統崩潰，避免造成長時間大面積停電和對最重要用戶電和對最重要用戶(包括廠用電包括廠用電)的災害性停電，的災害性停電，使負荷損失盡可能減少到最小，電力系統應盡快使負荷損失盡可能減少到最小，電力系統應盡快恢復正常運行。恢復正常運行。

41、2003-8-1062 a.故障時開關拒動；故障時開關拒動； b.故障時繼電保護、自動裝置誤動或拒動；故障時繼電保護、自動裝置誤動或拒動； d.自動調節裝置失靈；自動調節裝置失靈； e.多重故障多重故障; f.失去大容量發電廠；失去大容量發電廠； g.其他偶然因素。其他偶然因素。 2003-8-1063五.分析和咨詢2003-8-1064 穩定計算用來計算狀態量隨時間變化的暫態過穩定計算用來計算狀態量隨時間變化的暫態過程，所建立的數學模型是一組微分方程，所用計算程，所建立的數學模型是一組微分方程，所用計算方法是各種求解微分方程組的數值積分法。方法是各種求解微分方程組的數值積分法。 潮流計算用來

42、計算穩態過程、不考慮狀態量隨潮流計算用來計算穩態過程、不考慮狀態量隨時間的變化，所建立的數學模型是代數方程，所用時間的變化，所建立的數學模型是代數方程，所用計算方法是各種迭代算法。計算方法是各種迭代算法。 穩定計算需要輸入的原始數據除了潮流計算的原穩定計算需要輸入的原始數據除了潮流計算的原始數據外，還有發電機、勵磁機、勵磁調節器、原始數據外，還有發電機、勵磁機、勵磁調節器、原動機、調速器等各種特征參數。動機、調速器等各種特征參數。2003-8-1065自2000年以來完成的電力系統分析咨詢項目主要有：1） 三峽電力系統穩定性問題及提高穩定性措施的研究2） 南方電網穩定性問題及提高穩定性措施的研

43、究3） 山東電網低壓自動減載裝置裝設地點的優化分析4） 湖南電網2002年運行方式安全穩定校核及分析5） 發電機組勵磁系統建模及天廣交直流系統安全穩定特性研究6） 多饋入直流輸電系統的控制策略及其對南方電網暫態功角穩定的影響研究7） 山東大封鋁廠110KV獨立供電系統安全穩定性分析及相關問題研究8） 福建電網安全穩定在線評估的技術方案研究2003-8-1066 9） 華東電網廣域監測分析保護控制系統WAMAP的可行性研究和初步設計 10） 華東電網的同調性及PMU布點研究 11） 遼寧電網低頻減載和低壓減載的優化整定研究12） 寧夏石嘴山二廠安全穩定控制系統策略制定研究13） 西北電網在線暫態安全定量評估系統的可行性研究2003-8-1067