适用于频率安全稳定的低频切泵及减载协调优化方法

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1、第３６卷第１３期Ｖｏｌ．３６Ｎｏ．１３２０１２年７月１０日Ｊｕｌｙ１０，２０１２ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００－１０２６．２０１２．１３．００５适用于频率安全稳定的低频切泵及减载协调优化方法李琳１，周霞１，罗剑波１，赵娟２，宋锦海１，李威１（１．国网电力科学研究院／南京南瑞集团公司，江苏省南京市２１０００３；２．河南电力调度通信中心，河南省郑州市４５００５２）摘要：基于轨迹的时域动态仿真分析方法，在比较低频切泵与低频减载性能及控制效果等方面差异的基础上，总结了电网低频切泵和低频减载的整定方法，提出了低频切泵与低频减载两者之间的协调优化方法。通过仿真算例对该方法进行了验证，结果表

2、明该方法可行、有效。关键词：抽水蓄能；低频减载；低频切泵；协调优化；频率安全０引言提高系统的供电质量和经济效益。文献［９］从电网侧频率安全出发，对抽蓄机组低频保护方案进行整随着特高压的建设和智能电网的发展，中国已定，但整定过程中未考虑与实际电网中已有的低频形成跨大区互联的现代电网，而频率特性和频率控减载进行协调配合，仅把抽蓄机组当成大容量的负制问题是电网互联运行的关键问题之一。电网的频荷切除。率主要受有功功率的影响，当系统出现大的有功功在电网严重故障情况下，合理利用抽蓄对维持率缺额时，常用的控制手段是紧急增加系统内发电电网频率安全稳定具有重要意义，必要时须考虑低机组的发电出力和实施低频减载。增

3、加发电出力受频切泵与常规低频减载之间的协调配合。本文应用到系统备用容量和调频机组升降负荷速率的限制，［１０］基于数值仿真轨迹的定量分析理论，考虑在频率［１］且存在一定的延迟。低频减载是最后一道防线中降低时优先切除电泵状态的抽蓄机组，提出了低频防止大停电事故发生的重要组成部分，传统的低频切泵与低频减载协调优化方法，并通过ＦＡＳＴＥＳＴ减载方案配置一般用单机带集中负荷等效模型，凭软件仿真对该方法进行验证。经验进行离线整定。近年来，改进方案普遍考虑了紧急情况下的频率变化率和电压变化率，以加快切１现代电网频率安全稳定分析与控制［２］负荷速率。但这些方案普遍存在需切除大量生活１．１基于时域动态仿真法的频

4、率稳定分析用电负荷且控制代价较大的问题。加之新推出的对于现代电网，影响频率安全稳定的因素增《电力安全事故应急处置和调查处理条例》（国务院［１１］多，而时域动态仿真分析法充分考虑了各种因素［３］令第５９９号）以电网减供负荷作为电力安全事故［１２］对频率的影响。时域动态仿真分析法充分考虑等级评定的重要指标，电力企业在事故控制处理过了系统各元件对系统频率动态过程的影响，在各元程中应考虑在保证电网安全稳定的前提下尽可能少件模型和参数正确的情况下，能够在仿真中如实地切或不切生产生活用电负荷，降低频率控制代价。［１３］反映系统各节点的动态特性。随着广域测量技随着抽水蓄能（以下简称抽蓄）电站的建设和抽术的发

5、展，系统元件模型与参数辨识精度及电网数蓄机组的发展，频率控制代价可以有效降低。由抽据记录的频度与精度都大大提高，本文正是应用该蓄机组充当事故备用，大大缩短了系统事故备用投方法来开展相关研究。［４］切速度，在故障引起大的有功缺额后，通过快速低１．２现代电网频率安全稳定控制频切泵，甚至紧急地由抽水运行转发电运行（相当于［１４］按照电网现行的电网调度规程，电网的额定在短时间内投入所切抽蓄机组双倍容量的有功功频率为５０Ｈｚ，频率偏差不得超过±０．２Ｈｚ，超出该率），大大降低了有功缺额，可遏制事故的进一步恶范围的频率被认定为事故频率。维持频率安全稳定化。文献［５－８］把抽蓄机组当做电网的“快速反应部常采

6、用自动发电控制（ＡＧＣ）、低频减载和调节抽蓄队”，能显著改善与平衡电力系统的负荷功率需求，机组等手段。抽蓄机组作为一种快速的响应备用，频率在正常范围波动时，抽蓄机组可以快速调整出收稿日期：２０１２－０１－１８；修回日期：２０１２－０２－２９。力，维持频率在合理的变化范围内；频率在电网故障已申请国家发明专利（申请号：２０１１１０４１４７８０．０）。后急剧变化时，抽蓄机组作为紧急备用，用于辅助频—２６—·运行可靠性与广域安全防御·李琳，等适用于频率安全稳定的低频切泵及减载协调优化方法［１５］率恢复，使其与故障后的频率运行标准一致。各种频率控制手段常作用的频率范围及动作时间比较如表１所示。表１各频率

7、控制手段作用范围及动作时间Ｔａｂｌｅ１Ｒａｎｇｅｏｆｍｏｔｉｏｎａｎｄａｃｔｉｏｎｔｉｍｅｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｆｒｅｑｕｅｎｃｙｃｏｎｔｒｏｌｍｅａｎｓ控制手段作用频率范围／Ｈｚ动作时间／ｓＡＧＣ４９．８≤ｆ≤５０．０１０≤ｔ≤６０低频切泵４９．０≤ｆ≤４９．８０．１≤ｔ≤０．５图１Ａ区与Ｂ区电网联网结构低频减载特殊轮４９．０≤ｆ≤４９．３１０≤ｔ≤２５Ｆｉｇ．１Ｇｒｉｄｎｅｔｗｏｒｋｓｔｒｕｃ