电力系统自动化 第六章 电力系统自动低频减载及其他安全自动控制装置.ppt

电力系统自动装置原理第六章

电力系统自动低频减载及其他安全自动控制装置电气工程系我国保障电网安全运行的“三道防线”第一道防线：高速、准确地切除故障元件的继电保护和反应被保护设备运行异常的保护以尽可能快的速度、在尽可能小的范围内切除故障，减少系统产生的不平衡能量我国保障电网安全运行的“三道防线”第二道防线：保障电网安全运行的安全自动装置自动重合闸装置过负荷控制：连锁切机、切负荷，远方切机、切负荷等。保持稳态输电能力与输电需求的平衡。暂态稳定控制：逻辑式连锁切机、切负荷；利用局部量的稳定性预测与紧急控制装置；基于离线或在线计算的区域性稳定控制系统；用于保持动态输电能力和输电需求的平衡。我国保障电网安全运行的“三道防线”第三道防线：失步解列与频率、电压控制失步解列：在互联电网失去同步后，在预定的地点解列,以各子网能独立满足供电需求。频率控制：通过低周减载、开启备用机组等满足频率要求，通过高周切机保证频率稳定、机组安全。电压和无功控制：通过低压减载和增发无功维持电压水平，防止电压崩溃。争取各自平衡，尽量减少对用户的损失，维持各子网的安全，创造并网条件。第一节概述系统规模扩大事故严重性扩大（连锁反应）a、A电厂故障，则系统减少PA。B系统若备用不足必须切负荷。b、若故障切除一回线路，则还有暂稳极限问题。减负荷减发电第二节自动低频减载水轮机低频自启自动切机电气制动自动解列装置自动低频减载安全装置自动化安全性保证这种针对引发系统性事故的紧急操作任务必须依靠自动控制装置完成，属安全自动控制装置范畴的内容。第二节自动低频减载对汽机的影响频率崩溃电压崩溃汽轮机长时期低于频率49～49.5Hz以下运行时，叶片容易产生裂纹，当频率低到45Hz附近时，个别级的叶片可能发生共振而引起断裂事故。当频率下降到47～48Hz时，火电厂的厂用机械的出力将显著降低，使锅炉出力减少，导致发电厂输出功率进一步减少，致使功率缺额更为严重。从而造成所谓“频率崩溃”现象。当频率降低时，励磁机、发电机等的转速相应降低，加剧了系统无功不足情况，使系统电压水平下降，系统电压水平受到严重影响，当某些中枢点电压低于某一临界值时，将出现所谓“电压崩溃”现象，低频运行的后果第二节自动低频减载电力系统频率静态特性负荷频率调节效应（例6-1）电力系统频率的动态特性电力系统由于有功功率平衡遭到破坏而引起系统频率发生变化,频率从正常状态过渡到另一个稳定值所经历的时间过程.当系统出现功率缺额或功率过剩时，系统频率fx的动态特性可用指数曲线描述，其时间参数与PGN、PLN、Tx和负荷调节效应KL*等数值有关，一般为4～10S之间。频率稳态值与功率缺额成正比。过程见图6-3第二节自动低频减载电力系统频率的动态特性见图6-3（1）、不同的功率缺额，频率下降速率不一样。如a、b所示。（2）、下降到f1时切除△PL=△Ph时，频率恢复到额定频率fN。如曲线c所示。（3）、下降到f1时切除负荷功率△PL＜△Ph时，则系统稳态频率低于额定值，如曲线d所示。（4）、下降到f1时切除负荷功率小于上述情况时，频率继续下降，如曲线e所示比较b、e曲线也可说明，如能及早切除负荷功率，可延缓系统频率下降过程。第二节自动低频减载自动低频减载的工作原理UFLS（UnderFrequencyLoadShedding）自动低频减载BECDA最大功率缺额的确定装置的动作顺序频率级差的选择后备级的考虑每级切除负荷量限制第二节自动低频减载最大功率缺额的确定一般应根据最不利的运行方式下发生事故时,实际可能发生的最大功率缺额来考虑并不要求系统频率恢复至额定值,一般希望它的恢复频率低于额定值,约为49.5~50HZ之间根据负荷调节效应可以求出恢复频率（例6-2）第二节自动低频减载自动低频减载装置的动作顺序应该尽可能少地断开负荷,采用分批断开负荷功率采用逐步修正的办法.也就是将低频减载装置的总功率分配在不同的启动频率来分批切除.第二节自动低频减载第一级启动频率的选择第一级的启动频率宜选择的高些,一般为48.5~49HZ但也要考虑旋转备用设备的延时.末级启动频率的选择不低于46~46.5HZ频率级差级数大一点好第二节自动低频减载频率级差的选择关于级差的选择，有两种截然不同的原则：1、按选择性确定级差前一级动作以后还不能制止频率下降的情况下，后一级才动作。