(1)进行电力系统安全稳定计算分析时,应针对具体校验对象(线路、母线等),选择下列三种运行方式中对安全稳定最不利的情况进行安全稳定校验。
1)正常运行方式:包括计划检修方式和按照负荷曲线以及季节变化出现的水电大发、火电大发、最大或最小负荷、最小开机和抽水蓄能运行工况等可能出现的运行方式。
2)事故后运行方式:电力系统事故消除后,在恢复到正常运行方式前所出现的短期稳态运行方式。
3)特殊运行方式:主干线路、重要联络变压器等设备检修及其他对系统安全稳定运行影响较为严重的方式。
(2)暂态稳定计算的故障切除时间
对220kV电压的系统近故障点采用0.1s,远故障点采用0.12s;对330kV及以上电压的系统近故障点采用0.09s,远故障点采用0.1s;若上述故障切除时间不能满足暂态稳定要求,则可采用0.08s。
(3)稳定计算重合闸时间
重合闸时间为从故障切除后到断路器主断口重新合上的时间,应根据系统条件、系统稳定的要求等因素选定。
1)受故障切除后的故障消弧及绝缘恢复时间制约的单相重合闸最短时间。
① 下列情况下选用重合闸时间应不小于0.5s;220kV线路,长度分别不大于150km与100km的330kV与500kV线路(无并联高压电抗器补偿);带有中性点小电抗的高压并联电抗器补偿了线路相间电容的所有330kV与500kV线路。
② 对无并联高压电抗器补偿的长度分别大于150km与100km的330kV与500kV线路所选取的重合闸时间,应参照实际的单相重合闸试验结果决定。
2)重合闸最佳时间
对一般存在稳定问题的线路,其重合闸时间应按重合于永久性故障时的系统稳定条件决定。即当线路传输最大功率时故障并切除后,送端机组对受端系统的相对角度经最大值,回摆到摇摆曲线的ds/dt为负的最大值附近时进行重合。
(4)短路电流计算
1)短路电流计算的主要目的是提出今后发展新型断路器的额定断流容量,以及研究限制系统短路电流水平的措施(包括提高变压器中性点绝缘水平),并验算是否有需更换的断路器,选择新增断路器的额定断流容量。
2)系统设计应按远景水平年计算短路电流,选择新增断路器时应按设备投运后10年左右的系统发展计算,对现有断路器进行更换时还应按本期投入年计算。
3)计算三相和单相短路电流:
① 应计算三相和单相短路电流。
② 当短路电流水平过大而需要大量更换现有断路器时,则应研究限制短路电流的措施。
(5)静态稳定的计算分析
1)静态稳定指电力系统受到小干扰后,不发生非周期性失步,自动恢复到起始运行状态的能力。
2)电力系统静态稳定计算分析的目的是应用相应的判据,确定电力系统的稳定性和输电线的输送功率极限,检验在给定方式下的稳定储备。
3)对于大电源送出线,跨大区或省网间联络线,网络中的薄弱断面等需要进行静态稳定分析。
4)静稳定判据为
dP/dδ>0
或
dQ/dU<0
相应的静稳定储备系数为
式中 Pj、Pz——分别为线路的极限和正常传输功率;
Uz、Uc——分别为母线的正常和临界电压。
(6)暂态稳定的计算分析
1)暂态稳定是指电力系统受到大扰动后,各同步电机保持同步运行并过渡到新的或恢复到原来稳态运行方式的能力。(www.xing528.com)
2)暂态稳定计算分析的目的是在规定运行方式和故障形态下,对系统稳定性进行校验,并对继电保护和自动装置以及各种措施提出相应的要求。
3)暂态稳定计算的条件如下:
① 应考虑在最不利地点发生金属性短路故障。
② 发电机模型在可能的条件下,应考虑采用暂态电势变化,甚至次暂态电势变化的详细模型(在规划阶段允许采用暂态电势恒定的模型)。
③ 继电保护、重合闸和有关自动装置的动作状态和时间,应结合实际情况考虑。
④ 考虑负荷特性。
4)暂态稳定的判据是电网遭受每一次大扰动后,引起电力系统各机组之间功角相对增大,在经过第一或第二个振荡周期不失步,作同步的衰减振荡,系统中枢点电压逐渐恢复。
(7)动态稳定的计算分析
1)动态稳定是指电力系统受到小的或大的干扰后,在自动调节和控制装置的作用下,保持长过程的运行稳定性的能力。
2)电力系统有下列情况时,应作长过程的动态稳定分析:
① 系统中有大容量水轮发电机和汽轮发电机经较弱联系并列运行。
② 采用快速励磁调节系统及快关气门等自动调节措施。
③ 有大功率周期性冲击负荷。
④ 电网经弱联系线路并列运行。
⑤ 分析系统事故有必要时。
(8)电压稳定的计算分析
1)电压稳定是指电力系统受到小的或大的扰动后,系统电压能够保持或恢复到允许的范围内,不发生电压崩溃的能力。
2)电力系统中经较弱联系向受端系统供电或受端系统无功电源不足时,应进行电压稳定性校验。
3)进行静态电压稳定计算分析是用逐渐增加负荷(根据情况可按照保持恒定功率因数、恒定功率或恒定电流的方法按比例增加负荷)的方法求解电压失稳的临界点(由dP/dU=0或dQ/dU=0表示),从而估计当前运行点的电压稳定裕度。
4)可以用暂态稳定和动态稳定计算程序计算暂态和动态电压稳定性。电压失稳的判据可为母线电压下降,平均值持续低于限定值,但应区别由于功角振荡或失稳造成的电压严重降低和振荡。
5)详细研究电压动态失稳时,模型中应包括负荷特性、无功补偿装置动态特性、带负荷自动调压变压器的分接头动作特性、发电机定子和转子过电流和低励限制、发电机强励动作特性等。
(9)再同步的计算分析
1)再同步是指电力系统受到小的或大的扰动后,同步电机经过短时间非同步运行过程后再恢复到同步运行方式。
2)电力系统再同步计算分析的目的,是当运行中稳定破坏后或线路采用非同步重合闸时,研究系统变化发展趋向,并找出适当措施,使失去同步的两部分电网经过短时间的异步运行,能较快再拉入同步运行。
3)研究再同步问题需采用详细的电力系统模型和参数。
4)电力系统再同步计算的校验内容:
① 再同步过程中是否会造成系统中某些节点电压过低,是否影响负荷的稳定,是否会扩大为系统内部失去同步,是否会扩大为系统几个部分之间失去同步。
② 在非同步过程中流过同步电机电流的大小是否超过规定允许值,对机组本身的发热、机械变形及振动的影响。
③ 再同步的可能性及其相应措施。
5)电力系统再同步的判据,是指系统中任两个同步电机失去同步,经若干非同步振荡周期,相对滑差逐渐减少并过零,然后相对角度逐渐过渡到某一稳定点。
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