电力系统安全稳定计算规范课件.ppt

1、 国家电网安全稳定计算技术规范国家电网安全稳定计算技术规范Q/GDW404-2010Q/GDW404-2010是国家电网公司电力系统安全稳定计算的指导性文件。 适用于国家电网公司所属220kV及以上电力系统的安全稳定计算分析工作。电网经营企业、电网调度机构、电力生产企业、电力供应企业、电力建设企业、电力规划和勘测设计、 科研等单位在开展电力系统安全稳定计算分析时，均应遵守和执行本标准。 主要内容总则总则电力系统安全稳定计算分析的目的和要求电力系统安全稳定计算分析的目的和要求电力系统安全稳定计算分析的基础条件电力系统安全稳定计算分析的基础条件安全稳定计算的方法和判据安全稳定计算的方法和判据稳定计

2、算分析和提高稳定性的措施稳定计算分析和提高稳定性的措施稳定计算分析的管理稳定计算分析的管理1 总则1.11.1为了准确有效地贯彻执行为了准确有效地贯彻执行电力系统安全电力系统安全稳定导则稳定导则，指导并规范各有关部门、企业，指导并规范各有关部门、企业和单位对运行的或规划的电力系统的安全稳和单位对运行的或规划的电力系统的安全稳定性进行全面分析研究，提高仿真计算的准定性进行全面分析研究，提高仿真计算的准确度，全面掌握所研究系统的稳定特性，有确度，全面掌握所研究系统的稳定特性，有针对性地采取切实可行的措施，保障电力系针对性地采取切实可行的措施，保障电力系统安全，特制定本规定。统安全，特制定本规定。1

3、.2 1.2 国家电网公司电力系统安全稳定计国家电网公司电力系统安全稳定计算规定算规定：遵循遵循电力系统安全稳定导则电力系统安全稳定导则的基本的基本原则；原则；明确了电力系统安全稳定计算分析的基明确了电力系统安全稳定计算分析的基本内容；本内容；规定了进行电力系统安全稳定计算分析规定了进行电力系统安全稳定计算分析的基本要求、计算方法和稳定性判据。的基本要求、计算方法和稳定性判据。1 1 总则总则1.3 1.3 国家电网公司电力系统安全稳定计算规定适用范围：国家电网公司电力系统安全稳定计算规定适用范围：适用于国家电网公司所属适用于国家电网公司所属220kV220kV及以上电力系统的安全稳定计算分析

4、工及以上电力系统的安全稳定计算分析工作。作。220kV220kV以下电力系统的安全稳定计算工作可参照本规定的要求进行。以下电力系统的安全稳定计算工作可参照本规定的要求进行。电网经营企业、电网调度机构、电力生产企业、电力供应企业、电力建电网经营企业、电网调度机构、电力生产企业、电力供应企业、电力建设企业、电力规划和勘测设计、科研等单位在开展电力系统安全稳定计设企业、电力规划和勘测设计、科研等单位在开展电力系统安全稳定计算分析时，均应遵守和执行本规定。算分析时，均应遵守和执行本规定。 1 1 总则总则主要内容总则总则电力系统安全稳定计算分析的目的和要求电力系统安全稳定计算分析的目的和要求电力系统安

5、全稳定计算分析的基础条件电力系统安全稳定计算分析的基础条件安全稳定计算的方法和判据安全稳定计算的方法和判据稳定计算分析和提高稳定性的措施稳定计算分析和提高稳定性的措施稳定计算分析的管理稳定计算分析的管理2 电力系统安全稳定计算分析的目的和要求 2.1 2.1 安全稳定计算分析的目的和总体要求安全稳定计算分析的目的和总体要求2.1.12.1.1安全稳定计算分析的目的安全稳定计算分析的目的 通过对电力系统进行详细的仿真计算和分通过对电力系统进行详细的仿真计算和分析研究，确定系统稳定问题的析研究，确定系统稳定问题的主要特征和主要特征和稳定水平稳定水平，提出提高系统稳定水平的措施，提出提高系统稳定水平

6、的措施和保证系统安全稳定运行的和保证系统安全稳定运行的控制策略控制策略，用，用以指导电网以指导电网规划、设计、建设、生产运行规划、设计、建设、生产运行以及科研、试验以及科研、试验中的相关工作。中的相关工作。2.1.2 2.1.2 安全稳定计算分析的总体要求安全稳定计算分析的总体要求 电力系统安全稳定计算应根据系统的具体电力系统安全稳定计算应根据系统的具体情况和要求，开展对系统情况和要求，开展对系统静态安全分析、静态安全分析、短短路电流安全校核、路电流安全校核、静态稳定计算、暂态稳定静态稳定计算、暂态稳定计算、动态稳定计算计算、动态稳定计算( (大扰动、小扰动）、大扰动、小扰动）、电压稳定计算、

7、频率稳定计算以及再同步计电压稳定计算、频率稳定计算以及再同步计算算，并对计算结果进行认真、详细的分析，并对计算结果进行认真、详细的分析，研究系统的基本稳定特性，检验规划电网的研究系统的基本稳定特性，检验规划电网的安全稳定水平，优化电网规划方案，提出保安全稳定水平，优化电网规划方案，提出保证电网安全稳定运行的控制策略和提高系统证电网安全稳定运行的控制策略和提高系统稳定水平的措施稳定水平的措施。2 2 电力系统安全稳定计算分析的目的和要求电力系统安全稳定计算分析的目的和要求 2.2 2.2 无功电压分析无功电压分析无功电压分析无功电压分析目的目的是分析无功平衡状况与是分析无功平衡状况与电压水平，电

8、压水平， 发现电压无功薄弱环节，制定发现电压无功薄弱环节，制定电压无功控制策略，电压无功控制策略，实现实现无功无功的分层分区就地平衡，的分层分区就地平衡， 确保在正常、确保在正常、 检检修及特殊方式下各电压等级母线电压均能修及特殊方式下各电压等级母线电压均能控制在合理水平，控制在合理水平， 并具有灵活的电压调节并具有灵活的电压调节手段。手段。 对于联系薄弱的电网联络线、网络对于联系薄弱的电网联络线、网络中的薄弱断面等有必要开展电压波动计算中的薄弱断面等有必要开展电压波动计算分析。分析。 2 2 电力系统安全稳定计算分析的目的和要求电力系统安全稳定计算分析的目的和要求 2.3 2.3 短路电流安

9、全校核短路电流安全校核短路电流安全校核的目的是在规定的运行短路电流安全校核的目的是在规定的运行方式或网络拓扑结构下，校验系统中各母方式或网络拓扑结构下，校验系统中各母线短路电流水平是否满足相关断路器开断线短路电流水平是否满足相关断路器开断能力的要求，研究限制短路电流水平的措能力的要求，研究限制短路电流水平的措施。施。2 2 电力系统安全稳定计算分析的目的和要求电力系统安全稳定计算分析的目的和要求 2.4 2.4 静态安全分析静态安全分析电力系统静态安全分析指应用潮流计算的电力系统静态安全分析指应用潮流计算的方法，根据方法，根据 N-1N-1原则，逐个无故障断开线原则，逐个无故障断开线路、变压器

10、等单一元件，检查其他元件是路、变压器等单一元件，检查其他元件是否因此否因此过负荷和电网电压水平过负荷和电网电压水平是否符合要是否符合要求，用以求，用以检验电网结构强度和运行方式检验电网结构强度和运行方式是是否满足安全运行的要求否满足安全运行的要求。2 2 电力系统安全稳定计算分析的目的和要求电力系统安全稳定计算分析的目的和要求 2.5 2.5 静态稳定计算分析静态稳定计算分析 电力系统静态稳定（包括静态功角稳定和静电力系统静态稳定（包括静态功角稳定和静态电压稳定）计算分析的态电压稳定）计算分析的目的目的是应用相应的是应用相应的判据确定电力系统逐个被加载运行点的静态判据确定电力系统逐个被加载运行

11、点的静态稳定性，求取在给定方式下的稳定性，求取在给定方式下的静态输送功率静态输送功率极限和静稳定储备极限和静稳定储备，检验给定运行方式的，检验给定运行方式的静静稳定储备稳定储备是否满足要求。是否满足要求。计算范围：计算范围：对于大电源送出线、联系薄弱的对于大电源送出线、联系薄弱的电网联络线、大受端系统、网络中的薄弱断电网联络线、大受端系统、网络中的薄弱断面等需要进行静态稳定分析面等需要进行静态稳定分析。2 2 电力系统安全稳定计算分析的目的和要求电力系统安全稳定计算分析的目的和要求 2.6 2.6 暂态稳定计算分析暂态稳定计算分析暂态稳定计算分析的暂态稳定计算分析的目的目的是在规定的是在规定的

12、运行运行方式和故障形态下方式和故障形态下，对系统的暂态稳定性，对系统的暂态稳定性进行校验，研究保证电网安全稳定的控制进行校验，研究保证电网安全稳定的控制策略，并对继电保护和自动装置以及各种策略，并对继电保护和自动装置以及各种安全稳定措施提出相应的要求。安全稳定措施提出相应的要求。2 2 电力系统安全稳定计算分析的目的和要求电力系统安全稳定计算分析的目的和要求 2.7 2.7 动态稳定计算分析动态稳定计算分析动态稳定可分动态稳定可分小扰动动态稳定和大扰动动态稳定小扰动动态稳定和大扰动动态稳定。小扰动动态稳定是。小扰动动态稳定是指扰动量足够小，系统可用线性化状态方程描述的动态稳定过程。大指扰动量足

13、够小，系统可用线性化状态方程描述的动态稳定过程。大扰动动态稳定是指扰动量大到系统必须用非线性方程来描述的动态稳扰动动态稳定是指扰动量大到系统必须用非线性方程来描述的动态稳定过程。定过程。动态稳定计算分析的动态稳定计算分析的目的目的是在规定的运行方式和故障形态（包括小扰是在规定的运行方式和故障形态（包括小扰动和大扰动）下，对系统的动态稳定性进行校验，确定系统中是否存动和大扰动）下，对系统的动态稳定性进行校验，确定系统中是否存在在负阻尼或弱阻尼振荡模式负阻尼或弱阻尼振荡模式，并对系统中敏感断面的潮流控制、提高，并对系统中敏感断面的潮流控制、提高系统阻尼特性的措施、并网机组励磁及其附加控制系统和调速

14、系统的系统阻尼特性的措施、并网机组励磁及其附加控制系统和调速系统的配置和参数优化以及各种安全稳定措施提出相应的要求。配置和参数优化以及各种安全稳定措施提出相应的要求。2 2 电力系统安全稳定计算分析的目的和要求电力系统安全稳定计算分析的目的和要求 2.8 2.8 电压稳定计算分析电压稳定计算分析电压稳定计算分析的电压稳定计算分析的目的目的是在规定的运行方式和故障形态下，对系统是在规定的运行方式和故障形态下，对系统的电压稳定性进行校验，并对系统电压稳定控制策略、低电压减负荷的电压稳定性进行校验，并对系统电压稳定控制策略、低电压减负荷方案、无功补偿配置以及各种安全稳定措施提出相应的要求。方案、无功

15、补偿配置以及各种安全稳定措施提出相应的要求。2.9 2.9 频率稳定计算分析频率稳定计算分析频率稳定计算频率稳定计算目的目的是，当系统的全部或解列后的局部出现较大的有功是，当系统的全部或解列后的局部出现较大的有功功率扰动造成系统频率大范围波动时，对系统的频率稳定性进行计算功率扰动造成系统频率大范围波动时，对系统的频率稳定性进行计算分析，并对系统的频率稳定控制对策、低频减负荷方案、机网协调策分析，并对系统的频率稳定控制对策、低频减负荷方案、机网协调策略以及各种安全稳定措施提出相应的要求。略以及各种安全稳定措施提出相应的要求。2 2 电力系统安全稳定计算分析的目的和要求电力系统安全稳定计算分析的目

16、的和要求 2.10 再同步计算分析再同步计算分析电力系统再同步计算分析的电力系统再同步计算分析的目的目的是，当运是，当运行中稳定破坏后或线路采用非同步重合闸行中稳定破坏后或线路采用非同步重合闸时，研究系统运行状态的变化趋向，并找时，研究系统运行状态的变化趋向，并找出适当措施，使失去同步的机组经过短时出适当措施，使失去同步的机组经过短时间的异步运行，能较快再拉入同步运行。间的异步运行，能较快再拉入同步运行。再同步的计算分析一般在特殊要求或事故再同步的计算分析一般在特殊要求或事故分析需要时进行。分析需要时进行。2 2 电力系统安全稳定计算分析的目的和要求电力系统安全稳定计算分析的目的和要求 主要内

17、容总则总则电力系统安全稳定计算分析的目的和要求电力系统安全稳定计算分析的目的和要求电力系统安全稳定计算分析的基础条件电力系统安全稳定计算分析的基础条件安全稳定计算的方法和判据安全稳定计算的方法和判据稳定计算分析和提高稳定性的措施稳定计算分析和提高稳定性的措施稳定计算分析的管理稳定计算分析的管理3 电力系统安全稳定计算分析的基础条件3.1 3.1 计算条件和基础数据计算条件和基础数据3.1.1 3.1.1 安全稳定计算分析前应首先确定的安全稳定计算分析前应首先确定的基础基础条件条件包括：包括：（1 1）元件类）元件类l 电力系统接线和运行方式电力系统接线和运行方式l 电力系统各元件及其控制系统的

18、模型和参数电力系统各元件及其控制系统的模型和参数l 负荷模型和参数负荷模型和参数（2 2）事件类）事件类l 故障类型和故障切除时间故障类型和故障切除时间l 重合闸动作时间重合闸动作时间l 继电保护和安全自动装置的模型和动作时间等。继电保护和安全自动装置的模型和动作时间等。3 电力系统安全稳定计算分析的基础条件3.1.2 3.1.2 应通过应通过建模研究和实测建模研究和实测工作，建立适用工作，建立适用于电力系统安全稳定计算的各种元件、控于电力系统安全稳定计算的各种元件、控制装置及负荷的详细模型和参数。计算分制装置及负荷的详细模型和参数。计算分析中应使用合理的模型和参数，以保证仿析中应使用合理的模

19、型和参数，以保证仿真计算的准确度。真计算的准确度。3.1.3 3.1.3 在系统设计、生产运行和试验研究的计在系统设计、生产运行和试验研究的计算分析中，应保证所采用算分析中，应保证所采用模型和参数的准模型和参数的准确性和一致性确性和一致性，在规划设计阶段在规划设计阶段的计算分的计算分析中对现有系统以外部分可采用析中对现有系统以外部分可采用典型模型典型模型和参数和参数。3 电力系统安全稳定计算分析的基础条件3.2 3.2 系统接线和运行方式系统接线和运行方式3.2.1 3.2.1 选取系统选取系统接线和运行方式的原则接线和运行方式的原则 应根据计算分析的目的，针对系统运行应根据计算分析的目的，针

20、对系统运行中实际可能出现的不利情况，设定系统接中实际可能出现的不利情况，设定系统接线和运行方式。应从下列线和运行方式。应从下列三种运行方式三种运行方式（正常方式、事故后方式、特殊方式）（正常方式、事故后方式、特殊方式）中中分别选择可能出现的对系统安全稳定不利分别选择可能出现的对系统安全稳定不利的情况，进行计算分析。的情况，进行计算分析。3.2.2 3.2.2 正常方式正常方式 包括按照负荷曲线以及季节变化出现的包括按照负荷曲线以及季节变化出现的水电大发、火电大发、最大或最小负荷、水电大发、火电大发、最大或最小负荷、最小开机和抽水蓄能运行最小开机和抽水蓄能运行工况等可能出现工况等可能出现的运行方

21、式，以及的运行方式，以及计划检修方式计划检修方式。3 电力系统安全稳定计算分析的基础条件3.2.3 3.2.3 事故后方式事故后方式 电力系统事故消除后，在恢复到正常运行电力系统事故消除后，在恢复到正常运行方式前所出现的短期稳态运行方式。方式前所出现的短期稳态运行方式。3.2.4 3.2.4 特殊方式特殊方式 包括包括节假日运行方式、主干线路、变压器节假日运行方式、主干线路、变压器或其他系统重要元件、计划外检修或其他系统重要元件、计划外检修，电网，电网主要主要安全稳定控制装置退出安全稳定控制装置退出，以及其它对，以及其它对系统安全稳定运行影响较为严重的方式。系统安全稳定运行影响较为严重的方式。

22、3 电力系统安全稳定计算分析的基础条件3.3 3.3 电力系统的简化和等值电力系统的简化和等值3.3.1 3.3.1 根据计算分析的目的和要求，必要时可根据计算分析的目的和要求，必要时可以对外部电网等值简化或对所研究电网的低以对外部电网等值简化或对所研究电网的低压网络进行合理简化。压网络进行合理简化。3.3.2 3.3.2 网络接线的简化原则网络接线的简化原则（1 1）研究网络）研究网络简化前后简化前后各主要线路和输电断面各主要线路和输电断面的的潮流、电压分布潮流、电压分布基本不变。基本不变。3 电力系统安全稳定计算分析的基础条件(2)(2)研究网络一般可以只保留研究网络一般可以只保留两级电压

23、两级电压的网络接线，的网络接线，例如在例如在500kV500kV系统，保留系统，保留500kV500kV和和220kV220kV网络；网络；但负荷宜挂在变压器的中压侧或低压侧（如但负荷宜挂在变压器的中压侧或低压侧（如220kV/110kV220kV/110kV变压器的变压器的110kV110kV侧侧）。在）。在1000/750kV1000/750kV电网中应至少保留电网中应至少保留三级电压三级电压的网络的网络接线，远期规划可适当简化。西北电网的接线，远期规划可适当简化。西北电网的330kV330kV和和220kV220kV系统系统可根据需要保留可根据需要保留110kV110kV网络。网络。低压

24、电磁环网线路低压电磁环网线路原则上应保留。原则上应保留。3 电力系统安全稳定计算分析的基础条件(3)(3)被简化的低压网络中的小被简化的低压网络中的小电源，原则上可与本地负电源，原则上可与本地负荷抵消，对系统特性影响荷抵消，对系统特性影响较大的小电源可根据需要较大的小电源可根据需要予以保留。予以保留。3 电力系统安全稳定计算分析的基础条件3.3.3 3.3.3 互联电网外部系统等值的原则互联电网外部系统等值的原则可根据研究目的，对所研究系统的外部系可根据研究目的，对所研究系统的外部系统进行适当等值。应保持统进行适当等值。应保持等值前后联络线等值前后联络线潮流和电压分布不变潮流和电压分布不变，所

25、研究系统稳定特所研究系统稳定特性和稳定水平基本保持不变性和稳定水平基本保持不变。3 电力系统安全稳定计算分析的基础条件3.3.4 3.3.4 动态等值方法动态等值方法 动态等值与电力系统稳定计算分析的物理问动态等值与电力系统稳定计算分析的物理问题紧密相关。在电力系统安全稳定计算分析题紧密相关。在电力系统安全稳定计算分析中，可根据所研究的问题，分别针对以下情中，可根据所研究的问题，分别针对以下情况进行等值：况进行等值：（1 1）适用于大规模电力系统的）适用于大规模电力系统的暂态和动态（大暂态和动态（大扰动）扰动）稳定性分析的等值方法，要求研究系稳定性分析的等值方法，要求研究系统在同一大扰动下，统

26、在同一大扰动下，等值前后有接近的转子等值前后有接近的转子摇摆曲线摇摆曲线。（2 2）适用于大规模电力系统的适用于大规模电力系统的小扰动动态小扰动动态稳定稳定性分析的等值方法，要求研究系统在等值前性分析的等值方法，要求研究系统在等值前后有后有接近的振荡模式和模态分布接近的振荡模式和模态分布。（3 3）适用于大规模电力系统的适用于大规模电力系统的在线动态安全分在线动态安全分析析的等值方法，要求研究系统在等值前后有的等值方法，要求研究系统在等值前后有接近的接近的动态安全分析结果动态安全分析结果。3 电力系统安全稳定计算分析的基础条件关于电力系统的简化和等值特别说明：关于电力系统的简化和等值特别说明：

27、在进行在进行低压网络或局部电网低压网络或局部电网简化时，应保简化时，应保持主网的持主网的系统特性基本不变系统特性基本不变，对系统特性，对系统特性影响较大的低压网络或局部电网，应予以影响较大的低压网络或局部电网，应予以保留。保留。应保证被简化或等值系统的应保证被简化或等值系统的稳定性稳定性，不要，不要因简化或等值系统的不稳定影响主网的安因简化或等值系统的不稳定影响主网的安全稳定运行。全稳定运行。3 电力系统安全稳定计算分析的基础条件3.4 3.4 故障类型、地点、重合闸及故障切除时间故障类型、地点、重合闸及故障切除时间3.4.1 3.4.1 故障地点和故障类型故障地点和故障类型故障地点故障地点应

28、选取对系统稳定不利的地点。应选取对系统稳定不利的地点。线路故障一般应选在线路线路故障一般应选在线路两侧变电站出口两侧变电站出口，变压器故障一般应选在高压侧或中压侧出变压器故障一般应选在高压侧或中压侧出口，口，因主变低压侧切除故障时间较长，有因主变低压侧切除故障时间较长，有时会成为制约故障，低压侧故障切除时间时会成为制约故障，低压侧故障切除时间按实际情况确定，按实际情况确定，发电机出口故障应选在发电机出口故障应选在升压变高压侧出口。升压变高压侧出口。故障类型故障类型应根据应根据电力系统安全稳定导则电力系统安全稳定导则的要求，根据计算的具体需要选取（三级的要求，根据计算的具体需要选取（三级安全稳定

29、标准）。安全稳定标准）。3 电力系统安全稳定计算分析的基础条件 电力系统安全稳定导则电力系统安全稳定导则规定：规定： 电力系统承受大扰动能力的安全稳定标电力系统承受大扰动能力的安全稳定标准分为三级：准分为三级：第一级标准：第一级标准：保持稳定运行和电网的正保持稳定运行和电网的正常供电；常供电；第二级标准：第二级标准：保持稳定运行，但允许损保持稳定运行，但允许损失部分负荷；失部分负荷；第三级标准：第三级标准：当系统不能保持稳定运行当系统不能保持稳定运行时，必须防止系统崩溃并尽量减少负荷时，必须防止系统崩溃并尽量减少负荷损失。损失。3 电力系统安全稳定计算分析的基础条件第一级安全稳定标准第一级安全

30、稳定标准 正常运行正常运行方式下的电力系统受到下述方式下的电力系统受到下述单一单一元件故障元件故障扰动后，保护、开关及重合闸扰动后，保护、开关及重合闸正正确动作确动作，不采取稳定控制措施不采取稳定控制措施，必须保持，必须保持电力系统稳定运行和电网的正常供电，其电力系统稳定运行和电网的正常供电，其它元件不超过规定的事故过负荷能力，不它元件不超过规定的事故过负荷能力，不发生连锁跳闸。发生连锁跳闸。任何线路单相瞬时接地故障重合成功；任何线路单相瞬时接地故障重合成功；同级电压的同级电压的双回或多回线和环网双回或多回线和环网，任一回，任一回线单相永久故障重合不成功及无故障三相线单相永久故障重合不成功及无

31、故障三相断开不重合；断开不重合；3 电力系统安全稳定计算分析的基础条件同级电压的双回或多回线和环网，任一回同级电压的双回或多回线和环网，任一回线三相故障断开不重合；线三相故障断开不重合；任一发电机跳闸或失磁；任一发电机跳闸或失磁；受端系统任一台变压器故障退出运行；受端系统任一台变压器故障退出运行；任一大负荷突然变化；任一大负荷突然变化；任一回交流联络线故障或无故障断开不重任一回交流联络线故障或无故障断开不重合；合；直流输电线路单极故障。直流输电线路单极故障。 说明：必要时可采用切机或快速降低发电说明：必要时可采用切机或快速降低发电机组出力的措施的情况：发电厂的交流送机组出力的措施的情况：发电厂

32、的交流送出线路三相故障，发电厂的直流送出线路出线路三相故障，发电厂的直流送出线路单极故障，单极故障，两级电压的电磁环网中单回高两级电压的电磁环网中单回高一级电压线路故障或无故障断开一级电压线路故障或无故障断开。3 电力系统安全稳定计算分析的基础条件第二级安全稳定标准第二级安全稳定标准 正常运行正常运行方式下的电力系统受到下述方式下的电力系统受到下述较严重较严重的故障扰动后，保护、开的故障扰动后，保护、开关及重合闸关及重合闸正确动作正确动作，应能保持稳定运行，必要时，应能保持稳定运行，必要时允许采取切机和切允许采取切机和切负荷负荷等稳定控制措施。等稳定控制措施。单回线单相永久性故障重合不成功及无

33、故障三相断开不重合；单回线单相永久性故障重合不成功及无故障三相断开不重合；任一段母线故障；任一段母线故障；同杆并架双回线的异名两相同时发生单相接地故障重合不成功，双回同杆并架双回线的异名两相同时发生单相接地故障重合不成功，双回线三相同时跳开；线三相同时跳开；直流输电线路双极故障。直流输电线路双极故障。3 电力系统安全稳定计算分析的基础条件第三级安全稳定标准第三级安全稳定标准 电力系统因下列情况电力系统因下列情况导致稳定破坏时导致稳定破坏时，必须，必须采取措施采取措施，防止系统崩溃防止系统崩溃，避免造成长时间大面积停电和对最重要用户避免造成长时间大面积停电和对最重要用户( (包括厂用电包括厂用电

34、) )的灾害性停的灾害性停电，使负荷损失尽可能减少到最小，电力系统应尽快恢复正常运行。电，使负荷损失尽可能减少到最小，电力系统应尽快恢复正常运行。故障时开关拒动故障时开关拒动故障时继电保护、自动装置误动或拒动；故障时继电保护、自动装置误动或拒动；自动调节装置失灵；自动调节装置失灵；多重故障；多重故障；失去大容量发电厂；失去大容量发电厂；其他偶然因素。其他偶然因素。3 电力系统安全稳定计算分析的基础条件对几种特殊情况的要求对几种特殊情况的要求 向向特别重要受端系统送电特别重要受端系统送电的双回及以上线路中的的双回及以上线路中的任意两回线同时任意两回线同时无无故障或故障断开，导致两条线路退出运行，

35、故障或故障断开，导致两条线路退出运行，应采取措施应采取措施保证电力系保证电力系统稳定运行和对重要负荷的正常供电，其他线路不发生连锁跳闸。统稳定运行和对重要负荷的正常供电，其他线路不发生连锁跳闸。在电力系统中在电力系统中出现高一级电压等级的初期出现高一级电压等级的初期，发生线路（变压器）单发生线路（变压器）单相永久故障，允许采取切机措施；发生线路（变压器）三相短路故相永久故障，允许采取切机措施；发生线路（变压器）三相短路故障，允许采取切机和切负荷措施，保证电力系统的稳定运行。障，允许采取切机和切负荷措施，保证电力系统的稳定运行。任一线路、母线主保护停运时，发生单相永久接地故障，应采取措任一线路、

36、母线主保护停运时，发生单相永久接地故障，应采取措施保证电力系统的稳定运行。施保证电力系统的稳定运行。3 电力系统安全稳定计算分析的基础条件3.4.2 3.4.2 故障切除时间故障切除时间 故障切除时间为故障切除时间为从故障起始至断路器断从故障起始至断路器断弧的时间弧的时间，主要包括保护动作时间、中间，主要包括保护动作时间、中间继电器时间和断路器全开断时间等，一般继电器时间和断路器全开断时间等，一般按下列数据选取：按下列数据选取：3 电力系统安全稳定计算分析的基础条件（1 1）220kV220kV线路线路 近故障点侧：近故障点侧：0.120.12秒；秒； 远故障点侧：远故障点侧：0.120.12

37、秒。秒。（2 2）330kV330kV线路线路 近故障点侧：近故障点侧：0.100.10秒；秒； 远故障点侧：远故障点侧：0.100.10秒。秒。（3 3）500kV500kV线路线路 近故障点侧：近故障点侧：0.090.09秒；秒； 远故障点侧：远故障点侧：0.100.10秒。秒。（4 4）母线、变压器的故障切除时间按同电压等级线路近端故障切除时间）母线、变压器的故障切除时间按同电压等级线路近端故障切除时间考虑。考虑。（5 5）特殊方式时保护动作时间应按实际整定值考虑。）特殊方式时保护动作时间应按实际整定值考虑。（6 6）750kV750kV和和1000kV1000kV线路、母线和变压器的故

38、障切除时间可参照线路、母线和变压器的故障切除时间可参照500kV500kV执执行，并将依据运行后故障统计数据调整。行，并将依据运行后故障统计数据调整。（7 7）对于保护与开关的动作时间不能达到上述故障切除时间要求的老旧）对于保护与开关的动作时间不能达到上述故障切除时间要求的老旧设备，应进行整改，完成整改前其故障切除时间可暂按当前实际情设备，应进行整改，完成整改前其故障切除时间可暂按当前实际情况考虑。况考虑。3 电力系统安全稳定计算分析的基础条件 特别说明：在系统运行和系统规划中特别说明：在系统运行和系统规划中特别需要时，对于保护和开关动作时间较快的特别需要时，对于保护和开关动作时间较快的先进设

39、备，允许按设备的实际情况适当提高近先进设备，允许按设备的实际情况适当提高近端故障切除时间，但不应超过下列允许值：端故障切除时间，但不应超过下列允许值：l 220kV线路线路 近故障点侧：近故障点侧：0.1秒秒l 330kV线路线路 近故障点侧：近故障点侧：0.09秒秒l 500kV线路线路 近故障点侧：近故障点侧：0.08秒秒3 电力系统安全稳定计算分析的基础条件220kV220kV线路线路330kV330kV线路线路500kV500kV线路线路近端故障最短切除时间28ms30ms27ms近端故障最长切除时间138ms112.5ms95ms远端故障最短切除时间36ms30ms35ms远端故障最

40、长切除时间180ms90ms99ms1999-20081999-2008年年220kV220kV及以上电压等级系统线路故障切除及以上电压等级系统线路故障切除时间统计时间统计3 电力系统安全稳定计算分析的基础条件从统计数据看从统计数据看: :最长故障切除时间有可能超出计算规定中最长故障切除时间有可能超出计算规定中提出的故障切除时间。因此，规定中对老提出的故障切除时间。因此，规定中对老旧设备提出了整改要求，在完成整改前可旧设备提出了整改要求，在完成整改前可暂按当前实际情况考虑故障切除时间。暂按当前实际情况考虑故障切除时间。3 电力系统安全稳定计算分析的基础条件3.4.3 3.4.3 重合闸时间重合

41、闸时间 重合闸时间为重合闸时间为从故障切除后到断路器主从故障切除后到断路器主断口重新合上的时间断口重新合上的时间，主要包括重合闸整，主要包括重合闸整定时间和断路器固有合闸时间。应根据系定时间和断路器固有合闸时间。应根据系统条件、系统稳定的需要等因素确定。统条件、系统稳定的需要等因素确定。3 电力系统安全稳定计算分析的基础条件3.5 3.5 系统元件模型和参数系统元件模型和参数3.5.1 3.5.1 同步电机同步电机 采用基于数值积分的采用基于数值积分的时域仿真方法时域仿真方法进行电进行电力系统力系统暂态稳定暂态稳定计算、计算、动态稳定动态稳定计算以及计算以及暂态电压稳定暂态电压稳定计算分析时，

42、同步发电机应计算分析时，同步发电机应采用采用考虑阻尼绕组的次暂态电势（考虑阻尼绕组的次暂态电势（E Ed d 、E Eq q ）变化的详细模型）变化的详细模型。建议隐极发电机。建议隐极发电机（汽轮发电机）采用（汽轮发电机）采用5 56 6阶次暂态电势变阶次暂态电势变化模型，凸极发电机（水轮发电机）采用化模型，凸极发电机（水轮发电机）采用5 5阶次暂态电势变化模型，同步调相机应阶次暂态电势变化模型，同步调相机应按无机械功率输入的发电机处理。按无机械功率输入的发电机处理。3 电力系统安全稳定计算分析的基础条件3.5.2 3.5.2 同步电机控制系统同步电机控制系统（1 1）励磁系统及其附加控制系统

43、）励磁系统及其附加控制系统进行进行电力系统稳定计算时电力系统稳定计算时，应考虑发电机组的励磁系统及其附加控制，应考虑发电机组的励磁系统及其附加控制系统（如电力系统稳定器系统（如电力系统稳定器PSSPSS）的作用。在进行中、长过程电压稳定）的作用。在进行中、长过程电压稳定计算时，应考虑低励磁限制、过励磁限制的动作特性。计算时，应考虑低励磁限制、过励磁限制的动作特性。励磁系统及其附加控制系统的模型应根据实际装置的调节特性，选用励磁系统及其附加控制系统的模型应根据实际装置的调节特性，选用适当的标准仿真模型，其参数原则上应采用实测参数或同类型系统的适当的标准仿真模型，其参数原则上应采用实测参数或同类型

44、系统的实测参数。对于特殊的励磁系统可根据其情况采用自定义模型。实测参数。对于特殊的励磁系统可根据其情况采用自定义模型。3 电力系统安全稳定计算分析的基础条件（2 2）原动机及调速系统）原动机及调速系统采用采用时域仿真方法时域仿真方法进行电力系统稳定计算时，应考虑进行电力系统稳定计算时，应考虑发电机组的原动机及调速系统。发电机组的原动机及调速系统。采用采用特征值分析方法特征值分析方法进行电力系统小扰动动态稳定计进行电力系统小扰动动态稳定计算分析时，允许不考虑机组的原动机及调速系统算分析时，允许不考虑机组的原动机及调速系统, , 但但在进行时域仿真验证时，应考虑机组的原动机及调速在进行时域仿真验证

45、时，应考虑机组的原动机及调速系统。系统。原动机及调速系统的参数原则上应采用实测参数或制原动机及调速系统的参数原则上应采用实测参数或制造厂家提供的出厂参数。造厂家提供的出厂参数。3 电力系统安全稳定计算分析的基础条件3.5.3 3.5.3 负荷模型负荷模型负荷模型可以采用综合静态模型（综合指数模型）或综合负荷模型可以采用综合静态模型（综合指数模型）或综合动态模型（电动机综合指数模型），动态模型（电动机综合指数模型），建议采用综合动态建议采用综合动态负荷模型负荷模型。各电网应根据本网的具体情况决定本电网负荷模型的组成各电网应根据本网的具体情况决定本电网负荷模型的组成和参数。和参数。系统母线上的综合

46、负荷特性参数可以根据典型负荷的特性系统母线上的综合负荷特性参数可以根据典型负荷的特性参数和实际负荷设备的构成、容量和使用率等因素来确定，参数和实际负荷设备的构成、容量和使用率等因素来确定，也可根据实测辨识确定，并经系统试验或事故录波的仿真也可根据实测辨识确定，并经系统试验或事故录波的仿真验证。验证。3 电力系统安全稳定计算分析的基础条件（1 1）综合静态模型综合静态模型反映了负荷有功、无功功率随电压和频反映了负荷有功、无功功率随电压和频率变化的规律，通常可用以下多项式表示：率变化的规律，通常可用以下多项式表示： 取值范围为取值范围为0 03.03.0，一般取，一般取1.21.21.81.8。

47、取值范围为取值范围为-2.0-2.00 0，一般取，一般取-2.0-2.0。 系数系数A A、B B、C C分别代表了负荷的恒定阻抗（分别代表了负荷的恒定阻抗（Z Z）、恒定电）、恒定电流（流（I I）、恒定功率（）、恒定功率（P P）部分在节点负荷中所占的比）部分在节点负荷中所占的比例，因此，通常被称为例，因此，通常被称为ZIPZIP模型。模型。0ffdpdfdPL0ffdqdfdQL3 电力系统安全稳定计算分析的基础条件（2 2）综合动态负荷模型综合动态负荷模型采用等值感应电动机和静态负荷模采用等值感应电动机和静态负荷模型型(ZIP)(ZIP)表示。表示。 等值电动机模型应采用三阶机电暂态

48、电动机模型，静等值电动机模型应采用三阶机电暂态电动机模型，静态模型采用态模型采用ZIPZIP模型。模型。（3 3）厂用电负荷厂用电负荷应按电动机负荷考虑。应按电动机负荷考虑。3 电力系统安全稳定计算分析的基础条件3 3）全国电网的负荷模型使用情况）全国电网的负荷模型使用情况3 电力系统安全稳定计算分析的基础条件3 电力系统安全稳定计算分析的基础条件3.5.4 线路和变压器线路和变压器输电线路和变压器一般按输电线路和变压器一般按型等值电路计算。线路参数型等值电路计算。线路参数应采用实测参数。进行不对称故障计算时，也应采用应采用实测参数。进行不对称故障计算时，也应采用实测的线路零序参数；如果高抗中

49、性点通过小电抗接实测的线路零序参数；如果高抗中性点通过小电抗接地，高抗零序参数应包含中性点小电抗。地，高抗零序参数应包含中性点小电抗。变压器参数应使用制造厂提供的实测参数。进行不对变压器参数应使用制造厂提供的实测参数。进行不对称故障计算时，变压器零序参数应能反映变压器绕组称故障计算时，变压器零序参数应能反映变压器绕组联接方式。联接方式。对于规划设计中的新建线路和变压器，其参数可取典对于规划设计中的新建线路和变压器，其参数可取典型值。型值。3 电力系统安全稳定计算分析的基础条件3.5.5 直流输电直流输电在电力系统稳定计算中，目前阶段直流输电可以采用在电力系统稳定计算中，目前阶段直流输电可以采用

50、准准稳态模型稳态模型，并按直流控制系统实际情况模拟。，并按直流控制系统实际情况模拟。直流输电如果投入直流调制功能，在稳定计算中应考虑直流输电如果投入直流调制功能，在稳定计算中应考虑直流调制，并采用实际直流调制功能的控制规律和参数。直流调制，并采用实际直流调制功能的控制规律和参数。在换流站附近发生故障，或系统严重低电压时，应考虑在换流站附近发生故障，或系统严重低电压时，应考虑直流输电系统发生换相失败的可能性。直流输电系统发生换相失败的可能性。3 电力系统安全稳定计算分析的基础条件 关于直流输电系统模型关于直流输电系统模型在电力系统稳定计算程序中，直流输电系统都是采用准稳在电力系统稳定计算程序中，