2023电力系统长期动态电压故障筛选和控制决策技术规范

电力系统长期动态电压故障筛选和控制决策技术规范II目 次目 次 I前 言 II范围 1规范引用件 1术语定义 1总体求 2预想障集 2静态压稳故障选 2选指标 2选方法 3暂态压稳故障选 4选指标 4选方法 5长期压稳故障选 6选指标 6选方法 6控制策 6控目标 6控措施 6计方法 6故障筛和控决系统 711电力系统长期动态电压故障筛选和控制决策技术规范范围本文件适用于110kV及以上电力系统的长期动态电压故障筛选和控制决策工作。其他电压等级可参照执行。下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T26399 38755-2019GB/T40615—2021GB/T19963.1—20211GB/T36995—2018术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1电压稳定voltagestability电力系统受到小扰动或大扰动后，系统电压能够保持或恢复到允许的范围内，不发生电压崩溃的能力。[来源：GB38755—2019，2.2.2]3.2静态电压稳定steady-statevoltagestability电力系统受到小扰动后，系统所有母线保持稳定电压的能力。[来源：GB38755—2019，2.2.2.1]3.3暂态电压稳定transientvoltagestability电力系统受到大扰动后，系统所有母线保持稳定电压的能力。[来源：GB38755—2019，2.2.2.2]3.4长期电压稳定long-termvoltagestability电力系统受到大扰动后，长期过程中系统所有母线保持稳定电压的能力。[来源：GB/T40615—2021，3.5]3.5机电暂态过程electromechanicaltransient由于发电机和电动机电磁转矩的变化所引起电机转子机械运动的变化过程，主要考虑几个周波到数十秒的过程。注：电力系统机电暂态过程主要关注电力系统受到大扰动后的暂态稳定和受到小扰动后的小扰动稳定性能，包括功角稳定、电压稳定和频率稳定。223.6长期动态过程long-termdynamic大规模系统扰动以及由此引发的有功和无功功率、发电量和用电量之间不平衡等持续时间较长、动作较缓慢的变化过程，主要考虑数十秒至数十分钟的动态过程。3.7电压崩溃voltagecollapse当系统处于电压不稳定状态，负荷仍持续地试图通过增加电流以获得更大的功率（有功或无功），导致系统大范围电压持续下降的过程。3.8新能源场站newenergystation集中接入电力系统的风电场或光伏电站并网点以下所有设备。注：包括变压器、母线、线路、变流器、储能、风电机组、光伏发电系统、无功调节设备及辅助设备等。[来源：GB38755—2019，2.11，有修改]3.9多馈入直流短路比multi-infeedDCshort-circuitratio直流馈入换流母线的短路容量与考虑其他直流回路影响后的等值直流功率的比值。[来源：GB38755—2019，2.6]3.10新能源多场站短路比multiplenewenergystationshort-circuitratio新能源场站并网点的短路容量与考虑其他新能源场站影响后的新能源等值功率的比值。总体要求针对长期电压失稳故障，应制定控制决策，使系统保持电压稳定。预想故障集应首先建立预想故障集，包括：筛选指标Kp（1。33式中：

Kvp

PmaxP100%P

（1）Pmax———临界运行点的有功功率值，单位为兆瓦（MW）；P———初始有功功率值，单位为兆瓦（MW）。在区域最大负荷或最大断面潮流下，正常运行或检修方式下的区域负荷有功功率裕度应大于8%；N区域负荷有功功率裕度的计算宜参考GB/T40615—2021。区域负荷无功功率裕度Kvq的计算按公式（2）。式中：

Kvq

QmaxQ100%Q

（2）Qmax———临界运行点的无功功率值，单位为兆乏（Mvar）；Q———初始无功功率值，单位为兆乏（Mvar）。在区域最大负荷或最大断面潮流下，正常运行或检修方式下的母线负荷无功功率裕度应大于N15%区域负荷无功功率裕度的计算宜参考GB/T40615—2021。强———MSCR3；中———MSCR2~3之间；弱———MSCR2。多馈入直流短路比（MSCR）的计算宜参考GB/T40581—2021。送、受端系统的新能源多场站短路比应达到合理的水平。按照新能源场站并网点的多场站短路比，对新能源接入交流系统强度水平进行划分：强系统———MRSCR3；弱系统———MRSCR2~3之间；极弱系统———MRSCR2。新能源多场站短路比（MRSCR）的计算宜参考GB/T40581—2021。筛选方法PVZP44故障后运行方式的潮流不收敛；区域负荷有功功率裕度或区域负荷无功功率裕度小于5%；c） 多馈入直流短路比小于3；d） 3。筛选指标在电力系统受到大扰动后的机电暂态过程中，负荷母线电压应在10s以内恢复到0.80pu以上。图1为风电场低电压和高电压穿越要求曲线。1及以2及以曲线2曲线2风电机组可以切出电压升高要求风电机组不脱网连续运行电压跌落风电机组可以切出曲线11.31.21.11.0电压幅值/pu电压幅值/pu0.80.60.40.20 0.50.6251 2 3 …… 9 10时间/s 图1 风场电和压穿要曲线电力系统发生不同类型故障时，若风电场并网点考核电压全部满足低电压穿越要求和高电压穿越要求，风电机组应保证不脱网连续运行；否则，允许风电机组切出。7.1.3光伏发电站低电压穿越要求图2为光伏发电站应满足的低电压穿越要求：a） 光伏发电站并网点电压跌至0时，光伏发电站能不脱网连续运行0.15s；b） 光伏发电站并网点电压跌至曲线1以下时，光伏发电站可以从电网切出。55曲线1要求光伏发电站曲线1要求光伏发电站不脱网连续运行光伏发电站可以切出1.00.90.8电压幅值/pu电压幅值/pu0.40.200.150.6251 2 3 4时间/s图2 光发站电越要曲线电力系统发生不同类型故障时，若光伏发电站并网点考核电压全部满足光伏发电站低电压穿越要求，光伏发电站应保证不脱网连续运行；否则，允许光伏发电站切出。筛选方法（56（5负荷应采用ZIP与异步电动机的组合模型、考虑配电网阻抗的综合负荷模型、考虑分布式电源的负荷模型等可详细模拟负荷暂态特性的模型。直流输电系统应采用包含各种控制环节的准稳态模型或更为详细的电磁暂态模型；直流输电的参数宜采用实测参数或制造厂家提供的出厂参数。（SVG）、可控串联补偿装置（TCSC）（UPFC）等灵活交直流输电设备应采用机电暂态模型或更为详细的电磁暂态模型。（快关力电子装置的控制规律，进行仿真计算。660.90pu以上；是发电机保持过励；a） 筛选指标在电力系统受到大扰动后的长期过程中，负荷母线电压应保持或恢复到0.90pu以上。筛选方法应采用可详细模拟电力系统长期动态过程的仿真计算程序，仿真模型除考虑快速动作的元件外，控制决策为防止电力系统出现扰动后，无功功率短缺或过剩，某些节点的电压降低或升高到不允许的数值，甚至可能出现电压崩溃或威胁设备安全，应采取电压控制措施使电压保持在允许范围内。应根据扰动情况，设置限制电压降低或升高的稳定控制措施，包括发电机强励、投入电容补偿装置或强行补偿等增发无功的措施，切除并联电抗器、切负荷等降低无功需求的措施，以及切除并联电容器等减少无功源的措施。针对暂态电压严重故障集和长期动态电压严重故障集，应采用可详细模拟电力系统长期动态过程可通过轨迹灵敏度建立二次规划优化模型，求取使被控变量符合要求的控制变量。3。77JminuTRu

（3）式中，R———预先设置的代价权重矩阵；u———控制变量向量；u———控制变量向量变化量。4min

Ut,i

maxUt,i

Ut,i

uT

uUt,i

Ut,i

（4） uminuumax式中：

uminuuumaxUt,i———t时刻节点i的电压被控变量（pu）；Umin，Umax———t时刻节点i的电压上限和下限（pu）；t,i t,iUt,i———t时刻节点i的电压相对于控制变量向量的轨迹灵敏度；uTumax，umin———控制变量变化向量的上下限；umin，umax———控制变量向量的上下限。如果一次优化不能使被控变量满足要求，可在上一次控制