电力系统低压减载方案的研究

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1、电力系统低压减载方案的研究：低压减载（UVLS）作为维持电X安全稳定运行的第三道防线，是确保电能质量，也是确保系统经济运行的重要措施。本文在参考国内外现有科研成果的基础上，针对分散型UVLS配置减载方案，应用基于无功-电压灵敏度方法确定低压减负荷量，通过对实际运行系统进行时域仿真分析。计算结果表明，验证了该计算方法具有很好的工程实用参考价值。　　关键词：低压减载无功-电压灵敏度分散性时域仿真　　0引言　　我国《电力系统安全稳定导则》将电力系统能够承受大扰动能力的安全稳定标准分为三道防线：第一道防线，即

2、电X继电保护的快速动作及预防控制；第二道防线，稳定控制，可切少量负荷；第三道防线，是指系统在稳定性受到极大破坏时，合理地、有计划地进行切负荷、和发电机控制，包括系统解列、UFLS（低频减载）和UVLS等。低压减载属于第三道防线的范畴。必要时，要求系统在最短的时间内，以最小的减负荷量使系统电压恢复至允许范围，维持整个电X的安全、稳定运行。本文在研究国内外已有科研成果的基础上，设计了应用无功—电压灵敏度[1]的UVLS方案，应用BPA软件对夏季高峰负荷时的河北南X为算例，验证了该方案具有很好的工程实用参考

3、价值。　　1低压减载理论分析　　1.1一般原则①《国家电X公司电力系统安全稳定计算规定》、《电力系统安全稳定导则》规定，系统动态过程中枢纽站母线电压低于规定限定值（0.75p.u.）的时间不超过1s，即判定为系统电压稳定。②安排的UVLS减负荷量应充足，以满足在各种不同大扰动下，系统电压恢复至系统允许值。③UVLS的时间延时主要取决于负荷的特性。依据负荷组成情况确定延时。④UVLS的设计时应需要考虑系统的最大负荷运行方式。⑤针对恒阻抗特性的负荷，需要增加一些轮级。针对电压下降较大的系统，还可依据电压变

4、化率进行整定计算。同时还要考虑与UFLS的协调动作问题。　　1.2考虑的系统故障形式①双回高压输电线路全部跳开。②中枢站因母线故障，断开所有线路线。③失去大容量机组，系统出力降低。④直流双极闭锁故障。⑤因严重故障导致的连锁跳闸等。　　1.3UVLS控制方案分类UVLS控制方案可分为分散型和集中型两种。分散型控制方案是指每个切负荷装置分别独立配置，这种方案可靠性高一个装置失效不会影响其他装置；集中型控制方案是在同一区域内，采集多个关键点数据，然后把计算结果的指令信号传送到装置上，在不同地点同时进行切负荷

5、控制。选择哪种控制方案应依据系统具体运行情况而定。本文采用的研究类型也是国内常用的分散型控制。　　1.4UVLS的配置流程UVLS应同时满足暂态和中长期电压稳定运行要求。具体说来应遵循的配置流程如下：①确定电压薄弱区域和关键母线，并确定该区域可用于UVLS的切负荷量。②选取恢复电压。为得到电压的较好恢复效果，恢复电压Uh应应根据具体情况设定，一般情况下留有一定的裕度，比0.90p.u.稍高，建议选择0.92~0.94。③选取合适的动作电压、级差和各轮减载量。④选取合适的负荷及发电机模型。电力系统分析中

6、，一般建议采用60%恒定功率及40%恒定阻抗的静态负荷模型。发电机模型采用详细数据模型。⑤在不同故障情况下进行仿真校验。　　2UVLS措施的配置思想　　文献[2]中已得到应用应用灵敏度来分析UVLS方案，但在系统局部区域无功大量短缺时，该方法无法求得最优减载量。本文应用的方法如下：　　2.1因严重故障造成大量无功缺额时，节点i的电压下降到Uk（标么值），与理想状态下的灵敏度dQL(k-1)/dU表示为：　　dQL(k-1)/dU=△QL(k-1)／（1-Ｕk)（1）　　式中，△QL(k-1)为本轮级减

7、负荷前无功的缺失量。　　2.2减去负荷△QLk后，电压恢复到设为Uh，与理想状态的灵敏度dQLk/dU表示为：　　dQLk/dU=△QLk/(1-Uh)（2）　　△QLk为本轮级减负荷后无功的缺失量，QL(k-1)为本轮级减载前的无功量。　　2.3为使电压从Uk恢复到Uh，减负荷量为：　　△Qk=△QL(k-1)-△QLk（3）　　把式（1），（2）带入式（3），因灵敏度指标的非线性特点，为简化计算，假设无功－电压灵敏度在减载定值范围内为一固定值，记做，从而得出各轮的减载量为：　　2.4应用PV曲线法

8、确定由电气上彼此联系的薄弱节点构成的区域KQU。　　3算例分析　　仿真程序采用BPA软件。本文利用河北南X夏季高峰数据文件。已确定电压薄弱薄弱节点上，应用预想的严重故障，确定UVLS的安装地点、动作轮级和延时，最后进行仿真校验和必要的调整：　　严重预想故障：0.4s时刻，南宫与杨村相连的两条220kV线路因三永故障跳开。杨村、衡变、故城、景县等节点所构成的环X结构解环运行，形成链式结构，单电源端供电，杨村成为终端。故障后，杨村电压下降最为迅速，暂态电压低