【电力知识】电力系统失稳对策

所有国内外重大系统事故的产生，几乎都是由电力系统失去稳定而扩大，因无预定对策，而后发展为灾害性后果的。长期的运行实践证实。不管对系统稳定性的要求如何严格、措施如何完善，总可能因一些事先不可预计的各种偶然因素叠加，产生稳定破坏事故。而过份提高对系统稳定性的要求。需要大量的投资。一个较弱而有措施准备的系统，会比较强而无措施准备的系统有更好的运行效果。

当主系统发生隐定破坏后，关键问题在于如何能合理而快速地平息振荡，和最快地使系统恢复正常。将振荡着的两侧系统解列，可以平息振荡，但要在失去同步的系统中实现合理的解列，必须满足两个基本条件：1)解列后的两侧系统必须各自能保持同步运行;2)解列后两侧系统的有功无功供需能够基本平衡。很明显，不同时满足这两个条件的解列，只能给系统带来更大的混乱，必然以长时间大面积停电而告终，这是国外和国内都不止一次出现过的情况。

故障下选择性解列，或者保持系统的完整性，一直是业内讨论的问题，没有定论。

我国系统长期的运行实践说明，对付系统振荡的有效办法，是在系统振荡时尽可能保持整个主系统的完整性，不因振荡而使线路及机组乱解列，同时对送端电厂即时压出力，就可以快速平息振荡，因位于振荡中心附近而甩掉的部分负荷也可以因此而快速恢复供电，从而恢复系统的正常运行。

平息系统振荡的有效措施，是压送端机组出力，增加受端机组出力，使系统中机组逐渐按同一平均频率运行。在一个复杂系统中，在不同的事故情况下，一个电厂所处的送受端位置可能变化。压错了实际位与受端的水电机组出力而使振荡加剧的情况，在我国，不只在一个系统中发生过，因而延长了平息振荡的时间。因此，需要用自动装置来判别。

系统持续振荡。在接近振荡中心的部分电力负荷会因电压的周期性严重降低而自动或手动地被切除。但是，只要系统结构完整，机组保留运行，一当振荡平息时，这些被切掉的负荷就可以迅速地恢复供电，这比之于系统全停后的负荷恢复，结果当然更好。

另一个问题，系统持续振荡对大型发电机组有何严重影响。要求振荡时机组不解列，作短时间失步运行，特别对大型汽轮发电机组说来，能否造成严重的后果?

CIGRE的结论为：从兼顾系统安全与机组安全，建议:可以允许汽轮发电机在一定条件下作短时间的失步运行。这个条件可以简要地按在失步过程中振荡中心是否多次落入发电机升压变压器乃至发电机本身为标准，允许的振荡次数可考虑订为20次跳闸。最后一点就是关于系统解列点的，是否需要与如何形成准全国性质的统一电网，安排解列点是其中需要认真研究的一个重要问题。失步解列是电网第三道防线的重要组成部分。

关于解列点的选择：目标是在预定的解列点将电网解列后系统失步振荡现象被消除，电网的解列点应尽量选在网间联络线。系统解列后形成送端与受端两部分电网，各部分电网内的功率一般不可能平衡，送端电网通过切机、减出力，受端电网通过切负荷措施可保持各部分电网的频率或电压的稳定性。在解列点选择时应尽量把带负荷的变电站或本站的负荷留在送端电网一侧。

最佳的解列时刻：系统发生失后应尽快将电网解列，但判断系统失步的判据是系统送受端两个等值机的功角摆过180度，因此最快的解列时刻是功角过180度那一时刻(联络线两侧母线电压相位差也是180度)。

至于失步解列判据，相对比较理论，而且很多方法无法统一，一般采用振荡中心两侧母线电压相量直接比相原理，当两侧母线电压相位差轨迹超过180度时认为系统失去同步，且振荡中心在两个母线之间。

除了上述综合解列之外，低压解列也是三道防线的组成部分，暂稳问题发生后，如没有稳定控制措施或稳控拒动，系统的暂稳问题就会转变为电压稳定问题。此时由于电压下降速度太快，常规的低压切负荷装置及低压解列装置可能因dU/dt过大而被闭锁;而系统的功角又没有摆开，即不会出现失步振荡的特征，常规的失步解列装置也动作不了，系统面临电压崩溃。设置专用的低压解列装置可解决上述问题;系统解列后电压稳定问题消失转为送受端电网的频率稳定问题，处理起来相对简单的多。