GB-电力系统安全稳定导则.docx

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1、ICSxxxxXXXX中华人民共和I家标准GBXXXXX-XXXX电力系统安全稳定导则Guideonsecurityandstabi1ityforpowersystem（征求意见稿）XXXX-XX-XX发布XXXX-XX-XX实施国家市场监督管理总局中国国家标准化管理委员会发布1范围12规范性引用文件13术语和定义14保证电力系统安全稳定运行的基本要求54.1 总体要求54.2 电网结构54.3 电源结构64.4 无功平衡及补偿74.5 对机网协调及厂网协调的要求74.6 防止电力系统崩溃74.7 电力系统全停后的恢复85电力系统的安全稳定标准85.1 电力系统的静态稳定储备标准85.2 电力

2、系统承受大扰动能力的安全稳定标准85.3 特殊情况要求96电力系统安全稳定计算分析106.1 安全稳定计算分析的任务与要求106.2 电力系统静态安全分析106.3 电力系统静态稳定的计算分析116.4 电力系统暂态稳定的计算分析116.5 电力系统动态稳定的计算分析126.6 电力系统电压稳定的计算分析126.7 电力系统频率稳定的计算分析126.8 电力系统短路电流的计算分析137电力系统安全稳定工作的管理13附录A电力系统稳定性分类15-1刖S本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。本标准由国家能源局提出。本标准由国家能源局归口。本标准主要起草单位：本标准参加起草单位：本标准主

3、要起草人：电力系统安全稳定导则1范围本导则规定了保证电力系统安全稳定运行的基本要求，电力系统安全稳定标准以及系统安全稳定计算方法。本导则适用于电压等级为220kV及以上的电力系统。220kV以下的电力系统（含分布式电源）可参照执行。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。国务院令第5号电网调度管理条例国务院令第599号电力安全事故应急处置和调查处理条例GB/T31464电网运行准则D1755-2001电力系统安全稳定导则GB/Txxxxx电力系统技术导则D1/T1

4、870电力系统网源协调技术规范3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3. 1电力系统安全性powersystemsecurity电力系统在运行中承受故障扰动（例如突然失去电力系统的元件，或短路故障等）的能力。通过两个特性表征：a）电力系统能承受住故障扰动引起的暂态过程并过渡到一个可接受的运行工况；b）在新的运行工况下，各种约束条件得到满足。D1755-2001电力系统安全稳定导则，附录A1电力系统安全分析powersystemsecurityana1ysis分为静态安全分析和动态安全分析。静态安全分析假设电力系统从事故前的静态直接转移到事故后的另一个静态，不考虑中间的暂态过程，用于检验事故后

5、各种约束条件是否得到满足。动态安全分析研究电力系统在从事故前的静态过渡到事故后的另一个静态的暂态过程中保持稳定的能力。D1755-2001电力系统安全稳定导则，附录A13.2电力系统稳定性powersystemstabi1ity电力系统受到事故扰动后保持稳定运行的能力，电力系统稳定可分为功角稳定、电压稳定和频率稳定3大类。D1755-2001电力系统安全稳定导则，附录A23.3 .1功角稳定rotorang1estabi1ity同步互联电力系统中的同步发电机受到扰动后保持同步运行的能力。功角失稳由同步转矩或阻尼转矩不足引起，同步转矩不足导致非周期性失稳，而阻尼转矩不足导致振荡失稳。功角稳定又可

6、分为静态稳定、暂态稳定、动态稳定。静态稳定steady-statestabi1ity电力系统受到小扰动后，不发生非周期性失步，自动恢复到起始运行状态的能力。D1755-2001电力系统安全稳定导则，附录A2.1暂态稳定transientstabi1ity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,通常指保持第一、第二摇摆不失步的功角稳定。D1755-2001电力系统安全稳定导则，附录A2.2动态稳定dynamicstabi1ity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。D1755-2001电力系统安全

7、稳定导则，附录A2.3电压稳定vo1tagestabi1ity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。D1755-2001电力系统安全稳定导则，附录A2.4频率稳定frequencystabi1ity电力系统受到严重扰动后，发电和负荷需求出现大的不平衡情况下，系统频率能够保持或恢复到允许的范围内、不发生频率崩溃的能力。3.4电磁暂态过程e1ectromagnetictransient电力系统电磁暂态过程是电力系统中从微秒至数秒之间的动态过程，研究对象主要包括：由系统外部引起的暂态过程如雷电过电压等；由故障及操作引起的暂态，如操作过电压、工频过电

8、压等；谐振暂态，如次同步谐振、铁磁谐振等；控制暂态，如一次与二次系统的相互作用等；电力电子装置及灵活交流输电系统、高压直流输电中的快速暂态和非正弦的准稳态过程等。机电暂态过程e1ectromechanica1transient电力系统机电暂态过程是电力系统中从几个周波到数十秒之间的动态过程,主要研究电力系统受到大干扰后的暂态稳定和受到小干扰后的小干扰稳定性能，包括功角稳定、电压稳定和频率稳定。中长期动态过程mid-1ongtermdynamic中长期动态过程主要研究电力系统遭受到大的或小的扰动后，系统在长时间过程内维持正常运行的能力。中长期稳定主要考虑数十秒至数十分钟的动态过程。慢速控制元件如

9、励磁过励限制、自动发电控制、负荷频率控制等都会对其产生影响。N-I原则N-Iprincip1e正常运行方式下的电力系统中任一元件（如线路、发电机、变压器等）无故障或因故障断开，电力系统应能保持稳定运行和正常供电，其他元件不过负荷，电压和频率均在允许范围内。这通常称为N-1原则。N-I原则用于电力系统静态安全分析（单一元件无故障断开），或动态安全分析（单一元件故障后断开的电力系统稳定性分析）。当发电厂仅有一回送出线路时，送出线路故障可能导致失去一台以上发电机组，此种情况也按N-1原则考虑。D1755-2001电力系统安全稳定导则，附录A3直流输电短路比short-circuitratio表征直流

10、输电所连接的交流系统强弱的指标,定义为换流站交流母线的短路容量对直流换流器的额定容量之比。直流多馈入短路比mu1ti-infeedshort-circuitratio考虑多回直流间的相互影响的短路比，定义为直流馈入换流母线的短路容量与考虑其他直流回路影响后的等值直流功率的比值。3.10电力系统稳定仿真工具powersystemstabi1itysimu1ationtoo1s电磁暂态仿真工具是用数值计算的方法对电力系统中从微秒至数秒之间的电磁暂态过程进行仿真模拟，建模时需要考虑直流输电、新能源发电等电力电子设备的详细电磁暂态模型。机电暂态仿真工具是基于基波、单相和相量的模拟技术，对直流输电和FA

11、CTS装置的模拟采用准稳态模型，持续时间为秒级，一般为几十秒，建模时需要考虑发电机、励磁、调速、PSS等元件机电暂态模型。电磁-机电暂态混合仿真工具把大规模电力系统分为需要进行电磁暂态仿真的子系统和仅进行机电暂态仿真的子系统，分别进行电磁暂态仿真和机电暂态仿真的交接，以提高机电暂态程序的仿真精度。中长期动态仿真工具用于研究系统受扰后较长时间的动态过程，持续时间为分钟级，一般从几分钟到几十分钟，甚至几小时，建模时需要考虑锅炉、汽机、机组过励保护等时间常数大的元件模型。3.11枢纽变电站pivota1substation通常指33OkV及以上电压等级的变电站，不包括单回线路供电的33OkV终端变电

12、站。对电网安全运行影响重大的220kV变电站是否为枢纽变电站，由电网结构确定。D1755-2001电力系统安全稳定导则，附录A43. 12重要负荷（用户）importantIoad（Consimier）通常指故障或非正常切除该负荷（用户），将造成重大政治影响和经济损失，或威胁人身安全和造成人员伤亡等。可根据有关规定和各电力系统具体情况确定。D1755-2001电力系统安全稳定导则，附录A54. 13系统间联络线interconnection1ine系统间联络线一般指省电网间或大区电网间的输电线路。大区电网是几个省电网互联形成的电网。D1755-2001电力系统安全稳定导则，附录A65. 14受

13、端系统receiver-endsystem受端系统是指以负荷集中地区为中心，包括区内和邻近电厂在内，用较密集的电力网络将负荷和这些电源联接在一起的电力系统。受端系统通过接受外部及远方电源输入的有功电力和电能，以实现供需平衡。4保证电力系统安全稳定运行的基本要求4.1总体要求4.1.1 为保证电力系统运行的稳定性，维持电网频率、电压的正常水平，系统应有足够的静态稳定储备和有功功率、无功功率备用容量。备用容量应分配合理，并有必要的调节手段。在正常负荷及电源波动和调整有功、无功潮流时，均不应发生自发振荡。4.1.2 合理的电网结构和电源结构是电力系统安全稳定运行的基础。在电网的规划设计阶段，应当统筹

14、考虑，合理布局。规划周期内的电网建设应按照确定的电网规划方案执行。电网运行方式安排也应注重电网结构和电源结构的合理性。参照GB/Txxxxx相关要求，合理的电网结构和电源结构应满足如下基本要求：a）能够满足各种运行方式下潮流变化的需要，具有一定的灵活性，并能适应系统发展的要求；b）任一元件无故障断开，应能保持电力系统的稳定运行，且不致使其它元件超过规定的事故过负荷和电压允许偏差的要求；c）应有较大的抗扰动能力，并满足本导则中规定的有关各项安全稳定标准；d）满足分层和分区原则；e）合理控制系统短路电流；f）交、直流协调发展，输、配电协调发展；g）合理配置不同类型电源的装机比例。4.1.3 在正常

15、运行方式（含计划检修方式，下同）下，所有设备均应不过载、电压不越限，系统中任一元件（发电机、线路、变压器、母线）发生单一故障时，应能保持系统安全稳定运行。4.1.4 在事故后经调整的运行方式下，电力系统仍应有规定的静态稳定储备，并满足再次发生单一元件故障后的暂态稳定和其它元件不超过规定事故过负荷能力的要求。4.1.5 电力系统发生稳定破坏时，必须有预定的措施，以防止事故范围扩大，减少事故损失，满足国务院令第5号、第599号的相关要求。4. 1.6低一级电网中的任何元件（包括线路、母线、变压器等）发生各种类型的单一故障，均不得影响高一级电压电网的稳定运行。6. 2电网结构6.1 .1受端系统的建设6.2 .1.1应从以下方面加强受端系统安全稳定水平：a）加强受端系统内部最高一级电压的网络联系；b）加强受端系统的电压支持和运行的灵活性；c）受端系统应接有足够容量的常规电厂和动态无功调节装置；d）枢纽变电站的规模要同受端系统的规模相适应；e）受端系统发电厂运行方式改变，不应影响正常受电能