电力系统失步解列研究综述

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1、2011年5月西安邮电学院学报第16卷第3期JOURNALOFXLANUNIVERSITYOFPOSTSANDTELECOMMUNICATIONS电力系统失步解列研究综述范瑾(西安邮电学院电子工程学院，陕西西安710121)摘要：综述电力系统失步解列研究现状，寻求未來发展方向。针对被动解列，通过分析其配置方法和装置原理,发掘其中存在的不足；针对主动解列，总结有关研究的热点所在及其垠新进展。指出基于全局信息的失步模式判别和失步解列控制系统是今后的研究重点。关键词：失稳模式；解列装置；运行方式；失步解列中图分类号：M773文献标识

2、码：电力系统正常运行时，系统中的发电机保持同步运行，即发电机的转子都以相同的速度旋转。当系统遭受大的扰动后，发电机转速将出现差异，可能不能保持同步运行。此时为保持系统的稳定性，需要采取相关措施使得系统中的发电机保持和同的转速。如果仍无法保持发电机转速相同，则系统中的发电机之间将会发生失步振荡，导致系统人面积停电。为了避免这种悄况的出现，应对失步的电力系统实施解列。电力系统失步解列是指当电力系统失步后，选择合适的解列地点，将不同转速的发电机分割在不同的电力孤岛中，使得同一-个孤岛中的发电机之间保持相同转速。因而各个电力孤岛仍能独

3、立运行，防止事故在系统屮的进一步扩大L1目前实际工程中，一般是在电力系统某一典型运行力式下，通过人量离线仿真或者根据运行经验，找出儿种典型的失稳模式，根据这些失稳模式，确泄若干相应的失步解列断面并安装解列装置。当系统发生失步时，解列装置根据局部量测的电气量判断失步振荡屮心是否落在解列装置所在线路，并根据整定值判断是否动作以及何时动作门法一般称为被动解列。被动解列方案虽然为电力系统的安全稳定运行文章編号：0073264(011)3005605据H前的信息釆集条件，整合分散动作的失步解列装逬，依据实时判别的失稳模式，构成自适应的

4、主动解列控制系统[8.3jo本文首先概述了目前实际系统中的被动解列配置方法，及日前国内外常用解列装置的原理，然后介绍了主动解列的概念，详细阐述了主动解列所取得的进展。1被动解列的配置方法电力系统失步振荡时，系统两侧等效电动势间的功角6在0。一360。范围内作周期性变化,从而使系统屮各点的电压、线路电流、功率大小和方向等电气量呈现周期性变化《继电保护和安全自动装置技术规程》中规定：当电力系统稳定破坏出现失步状态时，应根据系统的具体情况采取消除失步振荡的控制措施[>5]o消除失步振荡的一个冇效扌ff施是失步解列。被动解列的关键是解

5、列装置的有效性和解列装置安装地点的选择。解列装置安装地点选择取决于电力系统运行人员的经验和电网的拓扑结构。解列[7]解列存在的不足，有研究者指出：解列控制作为一种针对系统的保护，其设计应当从系统的角度出发，根装置的有效性取决于解列装置判断系统是否恢步的原理的有效性。2被动解列装置原理解列装置是根据系统失步过程中一个或多个电ma1：rccyf@sna・om©收稿日期：0101I22作者简介：范(983)，女，助教，硕士，研究方向：电磁场,A1202o这种解列方提供了有力保障，但仍存在一些不足3。针对目前气量变化特征來甄别系统失步

6、的。解列装置的失步（P失步解列判据，视在阻抗解列角判据，电流型和电压型解列判据等。下面简要介绍这儿种典型的失步解列判据。2.基于视在阻抗轨迹的失步解列判据最为电力工作者熟悉的解列装宜是利用失步时装2!量测到视在阻抗变化轨迹來实现的，该判据在世界范闱内得到了广泛的应用。以图1所示的双侧电源系统为例，分析系统视在阻抗变化规律。图1两机等值系统示童图设系统量测等效电动势榊和辔的幅值相等，相角差为6,等效电源之间的阻抗为牛魁=fe+犠换+獵裁，其中臘犒为辅侧系统的等值阻抗，犖为犖侧系统的等值阻抗，换为联络线路的阻抗。在解列装置安装的线

7、路上，接入同名相电压与相电流的阻抗元件，在系统振荡时感受阻抗为撞1懈2221置量测的线路相电流，亦即为继电器安装处的视在阻抗。当系统失步时，保护装置安装处的电流、电压发半变化，反应在装置端子上的视在阻抗随Z变化。失步解列装置根据视在阻抗轨迹是否进入整定的动作区域來判断是否失步［.«］o2.基于撞cos的失步解列判据当系统发生失步振荡时，系统振荡中心电压杭与功角§之间存在确定的函数关系，可以利用振荡屮心电压变化反映功角的变化。仍以图1两机系统为例，并假设系统等值阻抗角为90。由文献［7］可知（）2其中幢为解列装置处电压，为电压与

8、电流相角差。中线路阻抗角不是90,为了保证基于憧cos判别失步的准确性,可对角度进行补偿L.7JO2.基于视在阻抗角原理的失步解列判据同样地，当系统振荡时，解列装置的测量电压横和测量电流凋Z间的夹角（P和功角§Z间存在一定的函数关系。仍以图1为例，与§之间的关系可以表示为狀.