DLT723-2000 电力系统安全稳定控制技术导则

F23 备案号：备案号：77832000中华人民共和国电力行业标准中华人民共和国电力行业标准DLT 7232000电力系统安全稳定控制技术导则电力系统安全稳定控制技术导则Technical guide for electric power system security and stability control2000-11-03 发布发布 2001-01-01 实施实施中华人民共和国国家经济贸易委员会中华人民共和国国家经济贸易委员会 发发 布布前前 言言本标准根据原电力工业部综科教199828 号文关于下达 1997 年修订电力行业 标准计划的通知中所列项目任务电力系统安全稳定控制技术导则而编制。电力系统安全稳定控制是保证电力系统安全稳定运行的重要措施。这类措施虽然已 在电力系统中有较普遍的应用，但尚缺乏较全面、系统的技术规定来指导有关的科研、设 计、制造和运行工作。本标准即为了适应这一要求而制定。原电力工业部曾制定了电力系统安全稳定导则(1981 年)，并且正在进行修订。 该导则提出了对电力系统在扰动时的安全稳定原则要求。本标准是根据这些原则提出对安 全稳定控制的技术要求。本标准编写格式和规则遵照 GBT 1.11993标准化工作导则 第一单元：标 准起草与表达规则 第 1 部分 标准编写的基本规定及 DLT6001996电力标准 编写的基本规定的要求。本标准附录 A 是标准的附录，附录 B 和附录 C 是提示的附录。本标准由中国电机工程学会继电保护专委会提出。本标准由电力行业继电保护标准化技术委员会归口。本标准起草单位：中国电机工程学会电力系统安全稳定控制分专委会和电力自动化 研究院。本标准主要起草人：袁季修、孙光辉、李发棣。本标准由电力行业继电保护标准化技术委员会负责解释。目目 次次前 言1 范围 2 引用标准 3 定义 4 安全稳定控制总则 5 预防控制 6 紧急控制 7 恢复控制 8 控制系统远方信息传送 附录 A (标准的附录) 电力系统大扰动情况分类 附录 B (提示的附录) 可用性、可靠性及可维修性 附录 C (提示的附录) 紧急控制装置的动作评价中中 华华 人人 民民 共共 和和 国国 电电 力力 行行 业业 标标 准准DLT 7232000电力系统安全稳定控制技术导则电力系统安全稳定控制技术导则Technical guide for electric power system security and stability control1 范围范围本标准规定了电力系统安全稳定控制的功能、应用条件、基本性能要求及主要技术指 标等。本标准适用于安全稳定控制系统的科研、设计、制造和运行等领域。2 引用标准引用标准下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版 时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最 新版本的可能性。GB 142851993 继电保护和安全自动装置技术规程GBT 151451994 微机线路保护装置通用技术条件GBT 15153.11998 远动设备及系统 第 2 部分：工作条件 第 1 篇：电源 及电磁兼容性GBT 174631998 远动设备及系统 第 4 部分：性能要求DL 4281991 电力系统低频减负荷技术规定IEC 6083411999 电力系统远方保护设备的性能及试验方法 第 1 部分：命 令系统3 定义定义本标准采用的定义。 3.1 有关电力系统性能的定义 3.1.1 可靠性(reliability) 电力系统供给所有用电点符合质量标准和所需数量的电力的能力。注：电力系统可靠性通常包括充裕性和安全性两个方面。 3.1.2 充裕性(adequacy)电力系统在静态条件下，并且系统元件的负载不超出其定额，母线电压和系统频率 维持在允许范围内，考虑系统元件计划和非计划停运的情况下，供给用户要求的总的电力 和电量的能力。 3.1.3 安全性(security)电力系统在运行中，如出现特定可承受事件，不致引起损失负荷、系统元件的负载 超出其定额、母线电压和系统频率超越允许范围、系统稳定破坏、电压崩溃或连锁反应的 能力。注：可承受事件(credible event)是电力系统设计和运行时规定可承受的偶发事件。 参见附录 A 的 A1 类。 3.1.4 稳定性(stability) 电力系统在扰动(例如功率或阻抗变化)后返回静态运行的能力。注：稳定性包括功角稳定性、电压稳定性和频率稳定性。 3.1.5 完整性(integrity)发输电系统(bulk power system)保持互联运行的能力。 3.2 有关电力系统运行状态的定义 3.2.1 正常状态(normal state)DLT 7232000 电力系统能够保持充裕性和安全性的运行状态。 3.2.2 警戒状态(alert state) 电力系统的潜在不充裕和或不安全状态，在此状态下，如出现特定可承受事件将导 致损失负荷、系统元件的负载超出其定额、母线电压和系统频率超越允许范围、功角不稳 定、连锁反应、电压不稳定或某些其他不稳定。 3.2.3 紧急状态(emergency state) 电力系统的异常状态，在此状态下，某些系统元件的负载超出其定额，某些母线电压 或系统频率超越允许范围，出现稳定危机，可能损失部分负荷。注：紧急状态要求采取紧急控制作用以保持系统稳定，防止设备损坏和系统状态进 一步恶化。 3.2.4 极端紧急状态(extreme emergency state) 电力系统的故障状态。在此状态下，系统不能维持稳定但可实现有计划的解列，部分 负荷将中断供电，部分系统元件的负载超出其定额，部分母线电压和系统频率超越允许范 围。注：极端紧急状态必须采取防止事故进一步扩大的紧急控制措施以避免系统崩溃。 3.2.5 崩溃(collapse) 电力系统的一种严重故障过程，包括系统稳定破坏、连锁反应、电压或频率崩溃，导 致大范围中断供电，被解列的部分系统或机组需要较长时间才能重新起动及恢复供电。 3.2.6 恢复过程(restoration process) 重建电力系统充裕状态采取的一系列控制作用，包括发电机快速起动，再同步并列， 输电线重新带电，负荷再供电和电力系统解列的部分再同步运行。 3.3 有关电力系统安全稳定控制的定义3.3.1 预防控制(preventive control) 电力系统正常运行时由于某种原因使系统潜在不充裕或不安全而处于警戒状态，为提 高充裕性和安全性使电力系统恢复正常安全运行而进行的控制(详见第 5 章)。 3.3.2 紧急控制(emergency control)(安全自动装置)(special protection system) 电力系统由于扰动进入紧急状态或极端紧急状态，为防止系统稳定破坏、运行参数严 重超出规定范围、以及事故进一步扩大引起大范围停电而进行的控制(详见第 6 章)。 3.3.3 恢复控制(restorative control) 电力系统由于扰动进入极端紧急状态或崩溃，为恢复系统充裕性而进行的控制(详见第 7 章) 。4 安全稳定控制总则安全稳定控制总则4.1 电力系统在扰动下的安全稳定要求 4.1.1 电力系统扰动情况分类电力系统中的扰动可分为小扰动和大扰动两类：a)小扰动指由于负荷正常波动、功率及潮流控制、变压器分接头调整和联络线功率 自然波动等引起的扰动。b)大扰动指系统元件短路、切换操作和其他较大的功率或阻抗变化引起的扰动。大 扰动可按扰动严重程度和出现概率分为三类：第类，单一故障(出现概率较高的故障)； 第类，单一严重故障(出现概率较低的故障)；第类，多重严重故障(出现概率很低的故 障)。详见附录 A。 4.1.2 正常运行安全要求电力系统正常运行时，应能供应全部负荷并保持充裕性和安全性。系统元件负载不 超过其额定，系统频率和母线电压处于正常水平，有足够的稳定储备和有功、无功备用容 量。 4.1.3 承受第类大扰动时的安全要求电力系统正常运行发生第类大扰动时，应能保持供电和稳定运行，但允许系统的 稳定储备和备用容量降低而进入警戒状态。此时应采用预防性控制或值班员操作使系统及 时恢复正常安全运行。注：对某些特殊大扰动情况的处理，参见附录 A 的 A1 的注。 4.1.4 承受第类大扰动时的安全要求电力系统正常运行发生第类大扰动时，系统可能不充裕或出现稳定危机而进入紧 急状态。此时应采取适当的紧急控制措施保持系统稳定性和主电网完整性，但允许损失部 分负荷。 4.1.5 承受第类大扰动时的安全要求电力系统正常运行发生第类大扰动时，如系统不能保持稳定运行而进入极端紧急 状态，则必须采取措施，防止系统崩溃，避免长时间的大面积停电和对最重要用户(包括厂 用电)的灾害性停电，使负荷损失减到最小。 4.1.6 在某些特殊运行方式下的安全要求 如电力系统由于某种原因处于潜在不充裕或不安全的特殊状态(如事故后尚未及时调整， 或某种特殊情况下要求强行多送电，例如水电站弃水)，承受上述各类扰动时，在维持用户 供电的条件下，允许适当降低其安全要求。 4.2 安全稳定控制的配置原则 4.2.1 安全稳定控制的作用和目标为保证电力系统的安全稳定运行，一次系统应建立合理的电网结构、配备完善的电 力设施、安排合理的运行方式，二次系统应配备性能完善的继电保护系统和适当的安全稳 定控制措施，组成一个完备的防御系统。通常分为三道防线。 电力系统承受各种扰动时，系统的状态变化和安全稳定控制的作用和目标见图 1。单一故障；单一严重故障；多重严重故障；预防控制；紧急控制； 恢复控制；一次系统措施，包括电网结构、电力设施、运行方式等；B二次控制措施，A A 可分为 B、B1、B2 三类 图 1 系统状态变化和安全稳定控制的作用及目标 4.2.2 正常运行状态下的安全稳定控制为保证电力系统正常运行状态及承受第类大扰动时的安全要求，应由一次系统设 施、继电保护、以及安全稳定预防性控制等，组成保证电力系统安全稳定的第一道防线。 系统预防性控制包括发电机功率预防性控制、发电机励磁附加控制、并联和串联电容补偿 控制、高压直流输电(HVDC)功率调制、以及其他灵活交流输电(FACTS)控制等。 4.2.3 紧急状态下的安全稳定控制为保证电力系统承受第类大扰动时的安全要求，应由防止稳定破坏和参数严重越限的紧急控制等，实现保证电力系统安全稳定的第二道防线。这种情况下的紧急控制包括 切除发电机、汽轮机快速控制汽门(简称快控汽门)、发电机励磁紧急控制、动态电阻制动、 串联或并联电容强行补偿、HVDC 功率紧急调制和集中切负荷等。 4.2.4 极端紧急状态下的安全稳定控制为保证电力系统承受第类大扰动时的安全要求，应配备防止事故扩大避免系统崩 溃的紧急控制，如系统解列、再同步、频率和电压紧急控制等，同时应避免线路和机组保 护在系统振荡时误动作，防止线路及机组连锁跳闸，以实现保证电力系统安全稳定的第三 道防线。 4.2.5 系统停电后的恢复控制电力系统由于严重扰动引起部分停电或事故扩大引起大范围停电时，为使系统恢复 正常运行和供电，各区域系统应配备必要的全停后起动(black start)措施，并采取必要的恢 复控制(包括自动控制和人工控制)。自动恢复控制包括电源自动快速起动和并列，输电网 络自动恢