严重故障条件下的电网安全稳定分析及策略研究

摘要

近几十年来，世界各地发生了多起由于电力系统失稳导致的大停电事故，这些事故造成了巨大的经济损失和社会影响，同时也反映出研究电力系统稳定、进行电网安全稳定分析工作的重要意义。
　　 随着天津电网的快速发展，电网的规模不断扩大，元件数量逐渐增多，发生重叠故障或多重故障、相继故障的几率不断增加；同时由于负荷水平不断升高，系统的联系越来越紧密，电网各元件之间的关联度进一步加强，电网发生连锁故障的几率也在增加，这都将威胁到电网的安全。因此，有必要对逐年变化的电网结构和运行方式下，天津电网在发生严重故障后的安全稳定情况进行深入分析，并针对天津电网在电网结构及元器件方面存在的不安全因素，提出解决措施。
　　 本文应用BPA软件，模拟了天津500kV及220kV电网的各类严重故障。以2010年夏季运行方式为例，分别进行了静态安全稳定和暂态安全稳定计算分析，并针对分析过程中出现的不满足稳定判据要求的不安全因素，提出相应的对策和改善措施，以保证电网安全稳定运行。计算与分析结果表明：2010年夏季运行方式下，天津500kV电网任一线路、变压器、母线发生三相严重故障，保护及开关正确动作后系统能保持稳定；按500kV联络线“并列运行元件同时故障”校验，天津电网送受电断面稳定极限为8000MW；天津220kV主网达到了一、二级稳定标准，即任一线路、变压器、发电机、母线、电厂联络线、并列运行双回线路发生三相故障，保护、开关及重合闸正确动作后系统能保持稳定；对于三级稳定标准，即环网线路、母线发生三相故障，开关拒动、母差保护拒动的情况，电网存在失稳的可能。建议提高断路器水平，确保不发生拒动情况；建议尽快实现上吉林和卫国道等站母差双重化；建议将仁和营至屈店双回线、杨柳青至屈店双回线、杨柳青至华苑双线路更换大截面导线以保证故障切除后系统的稳定。