企业电网在外部系统故障时的安全稳定性研究

摘要

伴随着世界电力系统向大容量、高电压和大电网互联的发展，受政治、经济、环境、技术等因素的制约，快速发展中的电网必定要走多样化电源的发展道路。随着电网中分散式并网电源的增多，主网故障时，如何保证这些分散方式发电系统自身的安全稳定成为电力系统工作者研究的问题之一。 作为电网中分散式并网电源的一种形式，企业自备电厂已经成为我国电力系统的重要组成部分。在当前形势下，外部系统故障时，如何保证企业电网的安全稳定已成为我国大中型企业所亟待解决的问题。企业自备电厂与电网中存在的小电源发电系统具有相似的电网结构，在此类问题的分析方法和解决措施上可以相互借鉴。本文借鉴成熟的电力系统稳定分析理论和方法，在综合现有文献研究成果的基础上，研究了外部系统故障时企业电网的安全稳定性问题，分析了主网故障时企业自备电厂的过渡过程机理，并从企业电网稳定的角度，分析了企业电网所应具有的配置。为今后企业电网的技术改造提供了理论参考依据，并为相关领域的进一步研究提供了理论分析框架。 本文首先描述了课题的研究背景，结合企业电网特殊的运行方式，阐述了现有文献所关注的研究角度和研究现状；通过分析总结，提出了典型的企业电网结构和典型的外部系统故障类型，并利用电力系统分析综合程序构建了企业电网及其与外部系统互联的数学模型；进而选取了一种典型的故障类型，对不同运行方式下故障后企业电网的过渡过程进行了仿真分析，并结合企业电网的现有配置，探讨了企业电网现有配置的不足和改进措施。 在全文的结论中，总结了本文的主要工作和不足之处，并对下一步的工作做了展望。

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第一章绪论

1.1引言

1.2研究背景

1.3企业电网在外部系统故障时的稳定性概述

1.4电力系统仿真概述

1.5外部系统故障和企业电网结构

1.6本文主要工作

第二章典型企业电网及其数学模型

2.1天津石化企业电网简介

2.2数学模型的构建

2.2.1 PSASP软件简介

2.2.2汽轮发电机数学模型

2.2.3外部大电网模拟

2.2.4负荷

2.2.5励磁系统

2.2.6汽轮机调节系统

2.3小结

第三章故障后企业电网过渡过程的仿真分析

3.1本章研究内容

3.2电力系统有功平衡及频率调整

3.2.1调速系统静态特性

3.2.2电力系统一次调频

3.2.3电力系统二次调频

3.2.4并列运行机组的负荷分配

3.3故障后过渡过程的仿真分析

3.3.1受电情况下的过渡过程机理分析

3.3.2送电时故障后过渡过程仿真分析

3.4小结

第四章仿真结果分析

4.1低频解列装置的评价

4.2受电时的切负荷措施

4.3送电时需要采取的控制措施

4.3.1热电厂汽轮机调节系统评价

4.3.2改进措施

4.3小结

第五章结论和展望

参考文献

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