最佳重合闸时间与计算讲义.ppt

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1、Xi’anJiaotongUniversity优化重合闸时间，提高输电能力西安交通大学电气学院张保会Xi’anJiaotongUniversity主要内容课题研究目的及意义最优重合闸时间的定性分析最优重合闸时间的定量分析最优重合闸时间的实现在线实时捕捉离线整定计算最优重合闸时间的效益验证结语Xi’anJiaotongUniversity目的及意义传统重合闸不足之处存在的问题：1不区分故障是瞬时性的还是永久性的若重合于永久故障，系统将再次遭受故障冲击，可能较大幅度的摇摆进入新的稳定运行状态，也可能摇摆后失去稳定。为了防止重合

2、于永久故障造成系统稳定的破坏，在《电力系统安全稳定导则》中规定：单相永久性故障重合不成功时不允许造成稳定破坏。就必须得限制正常方式下传输线路的输电容量，以致使得某些发电厂“窝电”或“弃水”。Xi’anJiaotongUniversity目的及意义2重合闸时间是固定的，不能随故障条件而变化传统重合闸不足之处传统重合闸时间的整定，以保证对瞬时性故障能重合成功，对永久故障能跳开为原则，取一个最小间歇时间为重合闸时间，一般为0.5s左右。事实证明，选取较优的重合闸时间，可以提高抗御重合于永久性接地故障的能力。东北电网中由水丰向丹东

3、送电的水东线，在水丰厂出口发生单相永久性接地故障，当重合闸时间为1.4s时，即使水丰四台100MW机组只发360MW，仍需重合后连切一台机组才能保持稳定；而当重合闸时间改为1.1s(尚非最佳重合时间)时，水丰厂发电增加到380MW，无需切机就能保持系统稳定。可见选取较佳重合闸时间效果是显著的。Xi’anJiaotongUniversity目的及意义优化重合闸时间的意义在相同的网络件下，不需要增加任何一次设备，优化重合闸时间，就可提高输电线路的传输能力。选取较佳的重合闸时机，利用发电机存储的减速能量，部分抵消重合于故障的加速

4、能量，使得系统在最后一次网络操作后的暂态能量最小，进而提高相同传输功率条件下的暂态稳定裕度。最佳重合时间的应用价值Xi’anJiaotongUniversity最优重合闸时间的定性分析最小重合闸时间对于联系薄弱，依靠重合闸成功才能维持首摆稳定的系统，瞬时故障切除后重合时间越短，两侧功角摆开越小，越有利于系统稳定，且重合于永久性故障后也不稳定。因此，这种结构的系统，重合闸应越快越好，应按照最小重合时间重合。最小重合时间应根据故障点绝缘强度恢复时间、断路器绝缘介质强度恢复时间与双侧电源线路两侧继电保护跳闸的时间差等因素确定。在

5、《电力系统安全稳定导则》中规定：单相永久性故障重合不成功时不允许造成稳定破坏，因而这种情况是极少数的，这一点在规划时就应该得到保证。所以研究阻尼系统摇摆的最佳重合时间具有现实意义。Xi’anJiaotongUniversity最优重合闸时间的定性分析电力系统暂态稳定的经典数学模型以重合闸的最后一次操作时刻为t=0+，系统新的稳定平衡点作为状态空间的原点,电力系统暂态稳定性的经典模型为：式中，Mi为第号机的惯性常数，PTi为机械输入功率，Pei为输出功率。对于扰动前、扰动期间、扰动清除后的电力系统为方程(1)的分段函数，重合

6、闸后系统的同步稳定性就是方程(1)解的稳定性。(1)Xi’anJiaotongUniversity最优重合闸时间的定性分析电力系统暂态稳定的经典数学模型根据Lyapnov直接法理论，方程(1)其解的稳定性与初值状态有关，当初值落于稳定域内时，系统的是稳定的。方程(1)的初值为重合闸最后一次操作完成时刻，各发电机的角度、角速度与新的稳定平衡点之间的偏差。理想的情况是初值为零，即角度、角速度过稳定平衡点的时刻，完成最后一次操作，系统将会无摇摆地进入稳定运行状态。然而这是不可能的，实际重合闸最后一次操作的最佳时刻是距离新的稳定平

7、衡点最近的时刻，即：(2)Xi’anJiaotongUniversity最优重合闸时间的定性分析瞬时性故障最优重合时间瞬时性故障时，网络最后一次操作就是重合闸成功，新的稳定运行平衡点就在故障前运行点附近，且无论机组在加速还是在减速过程中,因而最佳重合条件强调(2)式中的第一式：(3)为了使得瞬时性故障时重合闸成功，必须保证该最优重合时刻大于最小重合闸时间，否则很可能导致失败。因此，整定的瞬时性故障的最佳重合闸时刻一般发生在扰动结束后系统的回摆过程中，离故障前运行点最近的时刻。Xi’anJiaotongUniversity最

8、优重合闸时间的定性分析永久性故障最优重合时间永久性故障时，网络最后一次操作是重合闸失败后断路器的再次跳开，新的稳定运行平衡点是故障切除后系统的稳定运行点。当断路器再次跳开时刻满足最佳重合条件方程(2)时，系统的摇摆最小。重合于永久故障，无疑对电力设备有不良影响，因而第二次故障切除仍然是越快越好，这个故障