电网安稳装置原理以及应用

1. 北美大停电事故的教训 1.1 电网缺乏科学统一的规划，没有形成合理的网架结构。电网电压等级多，网络结构复杂，电磁环网交错，事故时很难实施有效的控制和解列措施。 1.2 电网建设滞后，网络输送能力不足，系统备用下降。在过去10年中，美国电力需求增长了35%，而输电能力仅提高了18%；美国的高峰备用已由1990年的20%下降为2000年的10%。 1.3 电网没有统一的调度中心，管理上缺乏有效协调机制。美国电网采取分散的管理模式，每个电网管理上相对独立，运行没有统一调度，事故时缺乏统一指挥。 1.4 各电网公司为降低成本，对高压输电线路未进行正常的维护。美国电网曾因未及时清理输电线路通道内的树木而引发事故，这在1996年西部大停电事故中已暴露，今年再一次成为事故的导火线。2. 北美大停电事件给我们的警示 2.1 必须加强电网的总体目标规划。只有统一规划目标网络，才能优化电网结构，做到电源与电网协调、送端与受端协调、有功与无功协调。 2.2 必须适当加快电网发展。虽然通过近几年电网建设，220 kV网架大大改善，但2003年夏季持续高温干旱时所暴露出的因网络薄弱而出现的过载、限载、停电现象，实实在在告诫我们：加快发展电网，刻不容缓。 2.3 必须实行电网的统一调度、统一管理。统一调度、统一管理并不是垄断，而是电力安全所需，是法律、法规所赋予的发、供、用各方必须共同遵守的准则。 2.4 必须保证电网信息的充分性和安全性。在事故情况下（特别是大面积停电时），只有掌握了充分可靠的信息，才能对电网的恢复处理做出正确的判断。 2.5 必须建立相应的反应灵敏、高效统一的电力应急处理系统。要进一步完善突发事故处理预案以及电网瓦解后黑启动方案，开展反事故演习（必要时，会同重要用户参加），提高事故处理能力和反应速度。 2.6 必须加强电网关键设备的技术监督与安全评估。要强化保电网稳定的"三道防线"（第一道防线为继电保护装置，第二道防线为联切远切和低周减载，第三道防线为解列装置），切实加强设备运行维护，提高电网安全稳定运行水平。 2.7 必须加强与用户的安全管理沟通。电力用户应按照电网的统一安排维护好本侧低周或低压减载等稳定装置，用户发生的重大电力设备事故应及时向电网通报；电网要科学地引导用户在高峰负荷时段合理避峰和错峰用电，要求重要用户随时维护好保安电源。 2.8 必须加强有关电网安全稳定技术的研究与应用。3. 我国南方电网频率特性 南方电网稳控策略中假定，如故障后种种措施导致系统频率可能跌落到49.OH：以下，则切除部分负荷以恢复系统频率，以使恢复后电网较坚强，使调度员较易恢复系统频率到49 . 8Hz以上。否则，调度员要将南方电网这样大而复杂的电网的频率由49.0Hz恢复到49 . 8Hz以上，有较大难度，且也必不可少地需要手动拉负荷，还可能需要较长时间，在此时间内系统抵御任何冲击的能力都较低。4. 广东电网切负荷地点的念弯影响 由于2004年南方电网直流组合故障可能切除广东负荷，有以下两个问题为人关心： 1）广东切负荷地点对切负荷量有无影响？ 2）广西在严重故障时切除部分负荷是否可减少广东电网切负荷量？计算表明：严重故障下为维持南方电网电压稳定，主要是西电东送通道电压，切负荷地点不同效果有一定差别，具体说来是江门、佛山稍好，广州、深圳次之，东莞又再差一点，汕头地区最差。但差别不是太大。如考虑严重故障时电网的频率恢复（如要求恢复到49.5Hz），则各地区基本腊运无差别（切江门、佛山虽可少切部分负荷保住系统电压稳定，但同样需切到和东莞、汕头地区差不多的负荷以恢复频率）。加上计算策略表时切负荷都是分散到各地区切，所以计算出的切负荷量能适用于切负荷地点不同的情况。5. 提高电网频率稳定仔局闷的措施 5.1 电网稳定装置的原理。目前比较先进的是利用全球定位系统（GPS）实现了信息，特别是发电机工作状态的高精度同步采集。利用人工智能原理实现了电网稳定分析与控制决策的快速自动智能计算。利用能量管理系统（EMS）中在线实时信息实现了系统的稳定性的预测和控制。研究人员还提出了有效的电力系统自适应控制机制和基于实时参数辨识的自适应辅助励磁控制策略，显著提高了控制系统的稳定性。针对严重危害大型汽轮发电机组安全运行的机电耦合轴系扭振问题，在分析轴系扭振产生机理的基础上，采用人工智能最新成果开发了用于对汽轮发电机组轴系扭振进行故障诊断的专家系统，该系统的正确预报能有效消除电网安全的潜在事故，为中国大电网的安全生产提供可靠的技术保障。6. 确保广东电网可靠供电的措施与对策 （1）统一规划，协调发展。应结合广东国民经济与社会发展规划、国家与省“西电东送”通道建设规划，做好广东省电网的统一科学规划，