互联电网的稳定问题与国内电网典型事故通报0717

1、互联电网的稳定问题与国内电网典型事故通报山东电力调度中心二六年七月目 录一、全国联网的概况二、大规模互联电网的安全稳定运行问题三、华中“10.29”系统振荡四、“9 .1”蒙西电网机组低频振荡五、“7 .1”电网功率振荡六、电网功率振荡识别与相关措施的建议二、大规模互联电网的安全稳定运行问题二、大规模互联电网的安全稳定运行问题东北-华北-华中电网互联在一起后，形成了一个纵长4600公里，容量217636mw的大规模同步电网。各大区之间采用的是交流弱联系方式q优点:易于控制联络线潮流，事故时易于采取解列措施；q缺点:系统运行特性和阻尼特性发生变化，二、大规模互联电网的安全稳定运行问题二、大规模互

2、联电网的安全稳定运行问题q一些重要输电断面的暂态稳定水平发生变化q影响互联系统暂态稳定性的因素主要包括：q交流联网规模q电网结构q运行方式q电压支撑和负荷特性等q各种因素之间也可能产生相互影响。1二、大规模互联电网的安全稳定运行问题二、大规模互联电网的安全稳定运行问题q动态稳定问题趋于严重q电网互联后，如果采用的是交流弱联形式，各区域间振荡模式多表现为较低频率的负阻尼，易造成互联系统的低频振荡及系统的动态不稳定。2二、大规模互联电网的安全稳定运行问题二、大规模互联电网的安全稳定运行问题q电压稳定问题更为突出q互联电网在事故过程中容易发生潮流的大范围转移，使得输电通道上的一些枢纽节点和重潮流区域

3、的电压快速下降或崩溃。q由于弱阻尼或者负阻尼区域振荡模式的存在，容易发生电压和功率的较大幅度波动。3二、大规模互联电网的安全稳定运行问题二、大规模互联电网的安全稳定运行问题q 存在频率稳定性问题q互联后电网规模扩大，使全系统的频率稳定性得到改善。q但当互联系统交换功率较大时，如果联络线因故障跳开，需要采取措施保证送、受端系统的频率稳定性。对于容量较小的子系统尤其要注意这一点。4二、大规模互联电网的安全稳定运行问题二、大规模互联电网的安全稳定运行问题q负荷特性的影响更为敏感q电网互联以后，随着同步互联电网规模的扩大，在系统发生扰动后，易产生电压和功率的摇摆与振荡，负荷特性的影响更为敏感，尤其当振

4、荡中心靠近负荷中心时更是如此。q对合理模拟负荷要更加重视。5典型电网事故分析华中“10.29”系统振荡“9 .1”蒙西电网机组低频振荡“7 .1”电网功率振荡三、三、 10.29 10.29 功率振荡简要介绍功率振荡简要介绍20052005年年1010月月2929日日2222时时2121分，国调值班调度员在分，国调值班调度员在监屏时发现三峡左一、左二电厂发电功率明显监屏时发现三峡左一、左二电厂发电功率明显偏离发电计划，同时三峡、龙泉、斗笠、江陵偏离发电计划，同时三峡、龙泉、斗笠、江陵站母线电压也有明显波动，其中三峡电厂母线站母线电压也有明显波动，其中三峡电厂母线电压最高超过电压最高超过5555

5、55千伏。千伏。三峡电厂先后开始增加左一、左二的发电机无三峡电厂先后开始增加左一、左二的发电机无功，抬高功，抬高500kv500kv母线电压。母线电压。三、三、 10.29 10.29 功率振荡简要介绍功率振荡简要介绍22:2222:22，华中网调值班调度员接江西省调汇报，华中网调值班调度员接江西省调汇报鄂赣联络线有摆动，摆动幅度为鄂赣联络线有摆动，摆动幅度为36036010mw10mw。同时发现斗双线潮流在同时发现斗双线潮流在8008001200mw1200mw之间来回之间来回摆动。摆动。22:2422:24，丹江电厂运行人员汇报丹江电厂，丹江电厂运行人员汇报丹江电厂4 4回回220kv22

6、0kv出线均有很大摆动。出线均有很大摆动。三、三、 10.29 10.29 功率振荡简要介绍功率振荡简要介绍22:2522:25，华中网调询问湖北、河南省调振荡情，华中网调询问湖北、河南省调振荡情况，并下令湖北省调增加鄂东机组出力。湖南况，并下令湖北省调增加鄂东机组出力。湖南省调汇报电网及贵州凯里、益阳等机组均有摆省调汇报电网及贵州凯里、益阳等机组均有摆动。湖北省调汇报已减黄龙电厂出力，黄龙、动。湖北省调汇报已减黄龙电厂出力，黄龙、襄樊、汉川等电厂均有摆动。襄樊、汉川等电厂均有摆动。22:2622:26，系统振荡基本平息。，系统振荡基本平息。三、三、10.29 10.29 功率振荡简要介绍功率

7、振荡简要介绍(2)(2)电网振荡情况电网振荡情况本次振荡频率为本次振荡频率为0.77hz0.77hz。华中电网大部分华中电网大部分500kv500kv线路出现功率摆动，三线路出现功率摆动，三峡外送系统振荡幅度较大，其中斗双线振荡最峡外送系统振荡幅度较大，其中斗双线振荡最大，振幅为大，振幅为730mw730mw左右。左右。鄂西北电网振荡现象明显，有多台小机组（总鄂西北电网振荡现象明显，有多台小机组（总计计40mw40mw）被迫解列。）被迫解列。机组中，三峡电厂机组振荡最大，左二单机振机组中，三峡电厂机组振荡最大，左二单机振幅（峰峰值）达到幅（峰峰值）达到270mw270mw。500kv500kv

8、中枢点中，左二中枢点中，左二500kv500kv母线电压振荡最大，母线电压振荡最大，振幅为振幅为40kv40kv。斗双线斗双线最大功率变化：最大功率变化：5701300mw，振荡幅度：，振荡幅度：730mw三峡左一三峡左一500kv母线电压母线电压最大电压变化：最大电压变化：533555kv，振荡幅度：，振荡幅度：22kv三峡左二三峡左二500kv母线电压母线电压最大电压变化：最大电压变化：518558kv，振荡幅度：，振荡幅度：40kv三峡左一三峡左一3机组出力机组出力最大功率变化：最大功率变化：510650mw，振荡幅度：，振荡幅度：140mw三峡左二三峡左二11机组出力机组出力最大功率变

9、化：最大功率变化：460730mw，振荡幅度：，振荡幅度：270mw葛岗线葛岗线最大功率变化：最大功率变化：470760mw，振荡幅度：，振荡幅度：290mw江复线江复线最大功率变化：最大功率变化：5101000mw，振荡幅度：，振荡幅度：490mw初步结论根据目前已开展的工作，认为鄂西北电网由弱阻尼引发的同步振荡导致主网相近频率强迫振荡的可能性较大，但需对鄂西北电网阻尼变化敏感因素作进一步分析，也需要进一步研究系统发生强迫振荡的机理。同时，仍需对由三峡自身原因诱发或扩大功率振荡的可能性作进一步研究分析。四、蒙西电网机组低频振荡过程简述 20052005年年9 9月月1 1日日1818点点53

10、53分至分至2121点点1212分发生了分发生了三次蒙西电网机组对主网的低频振荡。三三次蒙西电网机组对主网的低频振荡。三次振荡的持续时间分别为次振荡的持续时间分别为6 6分分4040秒、秒、2 2分分2525秒、秒、1313分分5555秒。秒。前两次振荡自行平息，第三次振荡有逐渐前两次振荡自行平息，第三次振荡有逐渐加大的趋势，随着蒙西电网万家寨电厂加大的趋势，随着蒙西电网万家寨电厂#1#1机、机、#3#3机相继掉闸，蒙西电网机组对主网机相继掉闸，蒙西电网机组对主网的振荡平息。（振荡持续时间均以的振荡平息。（振荡持续时间均以pmupmu动态动态监测装置记录为依据）监测装置记录为依据）乌乌乌海海海

11、地地地区区区 唐承秦唐承秦唐承秦地区地区地区北北北京京京河北南网河北南网河北南网山山山西西西天天天津津津 山东山东山东 华中华中华中 内内内内内内 蒙蒙蒙蒙蒙蒙 古古古古古古顺义高岭绥中姜家营万全三河盘山大同神二侯村廉州保北房山霸州辛安丰镇永圣域准厂乌海德岭山达旗万家寨安定秦热万薛万薛万薛地区地区地区 包头包头包头巴盟巴盟巴盟 呼呼呼市市市地地地区区区 乌盟乌盟乌盟锡盟锡盟锡盟 高新布日都汗海第一次振荡过程：（第一次振荡过程：（18:53:1018:59:50持续持续6 6分分4040秒秒） 第二次振荡过程：（第二次振荡过程：（19:44:3019:46:55 持持续续2 2分分2525秒秒）

12、 没有现场反映此次振荡情况，后依据没有现场反映此次振荡情况，后依据pmupmu装装置记录分析此段时间内蒙西电网有一次明显的摆置记录分析此段时间内蒙西电网有一次明显的摆动过程。动过程。第三次振荡过程：（第三次振荡过程：（20:57:3021:11:25 持续持续1313分分5555秒秒） 四、蒙西电网机组低频振荡过程简述四、蒙西电网机组低频振荡过程简述 500kv丰万一线有功功率第一次振荡pmu录波图四、蒙西电网机组低频振荡过程简述四、蒙西电网机组低频振荡过程简述 500kv丰万一线有功功率第二次振荡pmu录波图四、蒙西电网机组低频振荡过程简述四、蒙西电网机组低频振荡过程简述 500kv丰万一线

13、有功功率第三次振荡pmu录波图四、蒙西电网机组低频振荡过程简述四、蒙西电网机组低频振荡过程简述 “9.1”“9.1”蒙西电网机组的摆动为低频振荡。在整个蒙西电网机组的摆动为低频振荡。在整个三次振荡过程中，蒙西电网所有机组均未失步，三次振荡过程中，蒙西电网所有机组均未失步，本次振荡属低频同步振荡。本次振荡属低频同步振荡。本次振荡的引发地点在万家寨电厂，振荡的引发本次振荡的引发地点在万家寨电厂，振荡的引发原因是由于振荡前方式下万家寨电厂机组对系统原因是由于振荡前方式下万家寨电厂机组对系统振荡模式的阻尼已经较弱，随着摆动发生前电厂振荡模式的阻尼已经较弱，随着摆动发生前电厂有功出力的增加或无功出力的减

14、少，进一步降低有功出力的增加或无功出力的减少，进一步降低了该振荡模式的阻尼，引发了万家寨机组对系统了该振荡模式的阻尼，引发了万家寨机组对系统的低频同步振荡，由此激发了蒙西电网机组对主的低频同步振荡，由此激发了蒙西电网机组对主网的低频振荡网的低频振荡。分析结论分析结论机组励磁系统的模型参数对仿真计算结果影机组励磁系统的模型参数对仿真计算结果影响很大。采用典型的模型参数计算，万家寨响很大。采用典型的模型参数计算，万家寨电厂对系统振荡模式的阻尼较强。采用现场电厂对系统振荡模式的阻尼较强。采用现场试验数据拟合出的励磁系统模型参数计算，试验数据拟合出的励磁系统模型参数计算，万家寨电厂对系统振荡模式呈现弱

15、阻尼，在万家寨电厂对系统振荡模式呈现弱阻尼，在万家寨电厂三台机满发且机端电压较低的情万家寨电厂三台机满发且机端电压较低的情况下，甚至出现负阻尼。况下，甚至出现负阻尼。 分析结论分析结论 1 1、调度事故处理得当。华北网调调度员采、调度事故处理得当。华北网调调度员采取的提高受端系统机组出力，减少蒙西电网取的提高受端系统机组出力，减少蒙西电网东送潮流的措施，有利于保持系统稳定。东送潮流的措施，有利于保持系统稳定。 2 2、动态监测系统记录的数据（丰镇及新投、动态监测系统记录的数据（丰镇及新投产的乌海、德岭山安装的功角及动态测量装产的乌海、德岭山安装的功角及动态测量装置）在本次振荡分析中发挥了重要作

16、用置）在本次振荡分析中发挥了重要作用。振荡中有益的经验振荡中有益的经验 1 1、万家寨电厂机组励磁、调速系统模型参数尚、万家寨电厂机组励磁、调速系统模型参数尚未进行实测，无法准确模拟机组的动态过程进而未进行实测，无法准确模拟机组的动态过程进而采取相应措施，不利于电网的稳定运行。采取相应措施，不利于电网的稳定运行。 2 2、万家寨电厂不同控制系统之间的协调存在问、万家寨电厂不同控制系统之间的协调存在问题，对电网安全运行不利。题，对电网安全运行不利。 3 3、万家寨电厂、万家寨电厂psspss未投入运行，不利于电网的动未投入运行，不利于电网的动态稳定。态稳定。 4 4、由于各地时钟不统一，为分析带

17、来一定难度。、由于各地时钟不统一，为分析带来一定难度。 振荡中暴露的问题振荡中暴露的问题五、五、7.1 7.1 电网功率振荡电网功率振荡 事故起因：事故起因：420062006年年7 7月月1 1日日20:4820:48，华中电网，华中电网500 kv500 kv郑郑州嵩山双回线因保护误动相继掉闸，并州嵩山双回线因保护误动相继掉闸，并造成另外两条造成另外两条500 kv500 kv线路掉闸，河南电网线路掉闸，河南电网500 kv500 kv网架结构发生重大改变，功率转移网架结构发生重大改变，功率转移导致河南电网内多条导致河南电网内多条220 kv220 kv线路掉闸。线路掉闸。 事故发展：事故

18、发展：42020：5959，系统发生功率振荡，多台发电机，系统发生功率振荡，多台发电机组停运。组停运。421:0021:00，华中与西北电网间背靠背直流站，华中与西北电网间背靠背直流站灵宝站灵宝站10kv10kv站用电故障掉闸，直流闭锁，站用电故障掉闸，直流闭锁，损失功率损失功率3636万千瓦。万千瓦。421:0421:04，川渝电网与华中电网解列。，川渝电网与华中电网解列。 五、五、7.1 7.1 电网功率振荡电网功率振荡 事故处理事故处理事故发生后，河南省调、华中网调和国调事故发生后，河南省调、华中网调和国调中心实施了紧急停运发电机组、拉限负荷、中心实施了紧急停运发电机组、拉限负荷、与华北

19、电网解列、增加华中南部电网机组与华北电网解列、增加华中南部电网机组出力等措施出力等措施由于判断准确，处理果断，于由于判断准确，处理果断，于2121：0505，振，振荡平息，系统迅速恢复正常。荡平息，系统迅速恢复正常。 五、五、7.1 7.1 电网功率振荡电网功率振荡振荡期间的现象振荡期间的现象 振荡期间，三峡电厂、川渝电网与华中电振荡期间，三峡电厂、川渝电网与华中电网之间、华北电网与华中电网之间均表现网之间、华北电网与华中电网之间均表现出一定幅度的功率摆动出一定幅度的功率摆动辛洹线功率由华中电网送华北电网改为华辛洹线功率由华中电网送华北电网改为华北电网送华中电网北电网送华中电网三峡左一电站功率

20、摆动在三峡左一电站功率摆动在470470413413万千瓦万千瓦左二电站功率摆动在左二电站功率摆动在349349324324万千瓦。万千瓦。 五、五、7.1 7.1 电网功率振荡电网功率振荡对山东电网的影响对山东电网的影响 振荡期间，山东电网感受明显振荡期间，山东电网感受明显与华北主网之间频率振荡范围与华北主网之间频率振荡范围49.90-49.90-50.1050.10hzhzaceace发生大幅度振荡发生大幅度振荡辛聊辛聊i i、iiii线输送功率大幅摆动线输送功率大幅摆动, ,振荡范围在振荡范围在+809mw+809mw至至-680mw-680mw之间之间部分发电厂、地调发现发电机组功率与

21、电压、部分发电厂、地调发现发电机组功率与电压、频率发生摆动频率发生摆动省调立即采取措施：汇报华北网调省调立即采取措施：汇报华北网调, , 同时停用同时停用各发电厂各发电厂agcagc装置，增加各发电厂无功出力提高装置，增加各发电厂无功出力提高母线电压。母线电压。 五、五、7.1 7.1 电网功率振荡电网功率振荡辛聊i线有功功率振荡曲线聊城站500kv电压振荡曲线聊城站频率振荡曲线六、电网功率振荡识别与相关措施的建议六、电网功率振荡识别与相关措施的建议 一、低频振荡1、现象（1）机组、变压器、线路有功功率、无功功率、电流发生周期性摆动。（2）机组、线路及母线电压小幅波动，可能出现电压越限报警。（

22、3）系统或机组的频率小幅波动。 2、措施（1）发现上述情况后立即报告电网值班调度员，同时退出机组agc、avc，服从电网调度员的统一指挥。（2）在电压不超过运行控制上限的条件下，尽量增加机组无功功率。六、电网功率振荡识别与相关措施的建议六、电网功率振荡识别与相关措施的建议 （3）在前述措施执行后，振荡未明显衰减时，可根据系统频率，申请电网调度员，适当增加或减小有功功率，改变当前运行工况。（4）检查pss正常投入运行。 六、电网功率振荡识别与相关措施的建议六、电网功率振荡识别与相关措施的建议 （5）如振荡期间调速器出现异常，可将机组调速系统切“手动”运行，并在机组单元控制室设专人监控。（6）利用pmu装置自动判断机组出现功率振荡，以尽快提示运行人员采取措施。 六、电网功率振荡识别与相关措施的建议六、电网功率振荡识别与相关措施的建议 二、系统异步振荡1、现象（1）机组、线路的有功功率、无功功率、电流发生剧烈摆动，摆动趋势一致，相关量可能过零。（2）机组、线路和母线电压大幅波动。 六、电网功率振荡识别与相关措施的建议六、电网功率振荡识别与相关措施的建议 （3）常规照明忽明忽暗。振荡中心附近电厂尤为显著。（4）机组、变压器发出有规律的周期性的轰鸣声。（5）系统频率大幅度变化。（6）厂用电可能频繁切换。 六、电网功率振荡识别与相关