电力系统电压频率紧急控制装置研究
电力系统频率的二次调节.doc
电力系统频率的二次调节 一、频率的二次调节基本概念 上一节分析了系统频率特性系数Ks的组成和特点。从分析中可知，系统的频率响应系数愈大，系统就能承受愈大的负荷冲击。换句话说，在同样大的负荷冲击下，Ks愈大，所引起的系统频率变化愈小。为了使系统的频率偏差限制在教小的范围内，总是希望有较大的Ks。 Ks由两部分组成，一部分有负荷本身的频率特性所决定，电力系统的运行人员是无法改变的；另一部分有发电机组的频率响应系数决定的，它是发电机调差系数的倒数。运行人员可以调整机组的调差系数和机组的运行方式来改变其大小。但是从机组的稳定运行角度考虑，机组的调差系数δ%不能取得太小，以免影响机组的稳定运行。 系统的频率响应系数Ks是随着系统负荷的变动和运行方式的变化二变动的。这对用户和系统本身都是不希望的。也就是说，仅靠系统的一次频率调整，没有任何形式的二次调节（包括手动和自动），系统的频率不可能恢复到原有的值。为了使系统的频率恢复到原有的额定频率运行，必须采用频率的二次调节。 频率的二次调节就是改变发电机组的频率特性曲线，从而使系统的频率恢复到原来的正常范围。 如图3-15所示，发电与负荷的起始点为a，系统的频率为f1。当系统的负荷发生变化，负荷增大，负荷特性曲线从PLa变化至PLb时,当系统发电特性曲线为PGa时，发电与负荷的交叉点为a移至b点。此时，系统的频率从f1降至f2。当增加系统发电，即改变发电的频率特性曲线从PGa变到PGb，就能使发电与负荷特性的交叉点移至d点，可使系统的频率保持在原来的f1运行。 反之，当系统的负荷降低，在如图3-15中，发电与负荷的起始点为d，此时，系统的频率为f1。当系统的负荷发生变化，负荷特性从从PLb变化至PLa时,当系统发电特性曲线为PGb时，发电与负荷的交叉点为d和c点。此时，系统的频率从f1上升至f3。为了恢复系统的频率，适当减少系统发电，即改变发电的频率特性曲线从PGb变到PGa，就能使发电与负荷特性的交叉点从c点移至a点，
全过电压抑制柜、消弧柜、消弧线圈的比较
全过电压抑制柜和消弧线圈、消弧柜的比较（一）消弧线圈 消弧方面：利用电感电流和电容电流相位差为180°的特点，当电网发生接地故障后，消弧线圈提供一电感电流，补偿故障点电容电流，使接地电流减小，达到熄灭电弧的目的。 缺点：1、消弧线圈对工频电容电流能起到一定的补偿作用，对高频电流无法起到补偿作用，而电缆线路发生单相电弧接地时，电弧电流以高频电流为主。 2、消弧线圈的使用还会降低小电流选线的灵敏度。 3、消弧线圈体积大，造价高，受电网规模的影响，不利于电网的长远规划。（二）消弧柜 1、消弧方面：运用快速接地开关迅速将间歇性弧光接地转换成稳定的金属性接地，消弧原理与系统的电容电流大小、频率无关，可以消除任何频率的弧光接地。 2、PT柜功能：系统正常运行时，装置可以作PT柜用不会给系统增加任何额外负担。 3、具备微机消谐功能。 缺点：同一系统内大量使用消弧柜，也会造成弧光接地时多台消弧柜同时动作，形成多点接地。若其中有消弧柜发生相别误判或误动，则会形成严重的相间短路事故。 （三）全过电压抑制柜 1、消弧方面：运用快速接地开关迅速将间歇性弧光接地转换成稳定的金属性接地，消弧原理与系统的电容电流大小、频率无关，可以消除任何频率的弧光接地。 2、根据不同用户的系统进行针对性设计生产，同一系统中不同位置选用不同型号的全过电压限制装置，使装置动作的协调性大大提高，避免出现弧光接地时多台接地开关同时动作形成多点接地或误动引起的相间短路事故。保护功能也更加完善合理，有效消除系统过电压保护死区。 3、可以有效抑制系统中大气过电压、操作过电压，装置中配有特制的尖峰过电压吸收装置，可有效抑制大气过电压、操作过电压等过电压尖峰，缓和过电压波头陡度。内部采用专制的尖峰过电压吸收装置吸收过电压能量大，2ms方波电流可以达到3200A。
(高频切机)电压频率紧急控制的装置
SSE520系列频率电压紧急控制装置既可用于电网频率电压异常需要紧急控制的场合，如低频低压减载或高频切机等；还可作为一个终端执行装置，执行远方跳闸命令或区域稳定控制系统送来的切负荷、切机命令。该装置结构紧凑，采用模块化设计、通用性强，可以适用于电网电压频率紧急控制、系统解列、切机切负荷等场合。主要功能配置 1、减载功能：当地5轮低频低压减载的判别及出口；具有滑差加速、滑差闭锁功能； 2、切机功能：当地3轮高频切机； 3、远方功能：具有通信接口或远方跳闸接点输入，可执行远方跳闸命令或减载命令； 4、测量功能：可同时测量两段母线或两条联络线的电压、电流、功率、频率、功率方向等， 电力系统紧急控制是指在电网事故状态下，由于系统内部电源与负荷功率失去平衡，系统频率与电压将发生较大幅度的变化，尤其是在有功缺额、无功缺额或两者均不足而导致系统的崩溃事故状态下，为了保证主系统的安全运行和对重要用户的不间断供电（包括发电厂本身的厂用电）而进行的切负荷、切机和解列控制。 频率和电压是电力系统运行的两个最重要的指标。电力系统的频率反映了发电机组所发出的有功功率与负荷所需有功功率之间的平衡情况。 电压频率紧急控制的装置，这种装置能快速测量频率、电压及变化率, 区分出短路故障, 判断出系统内功率缺额的大小。一旦电力系统出现不稳定它能快速切除接近于功率缺额的负荷,抑制系统电压频率的快速降低,保证电网安全并保障一些重要用户的供电质量.
DPY-3x 频率电压稳定控制装置 功能特点 ·测量安装点母线的频率、电压以及它们的变化率 ·用于频率、电压紧急控制，具有低频、低压、过频、过压等频率电压控制功能 ·在电力系统由于有功缺额引起频率下降时，装置自动根据频率降低值切除部分电力用户负荷； 在有功功率过剩出现频率上升时装置自动根据频率升高值自动切除部分电源，使系统的电源与负荷重新平衡。 ·当电力系统有功缺额较大时，具有根据df/dt 加速切负荷的功能，在切第一轮时可加速切第二轮，尽早制止频率的下降； 当电力系统有功剩余较大时，具有根据df/dt 加速切的功能，在切 第一轮时可加速切第二轮，尽早制止频率的上升。 ·在电力系统由于无功不足引起电压下降时，自动根据电压降低值切除部分电力用户负荷，确保系统内无功的平衡，使电网的电压恢复正常； 在电力系统由于无功过剩引起电压上升时，自动根据电压上升值切除部分电源，确保系统内无功的平衡，使电网的电压恢复正常。·当电力系统电压下降太快时，可根据du/dt 加速切负荷，尽早制止 系统电压的下降，避免发生电压崩溃事故，并使电压恢复到允许的
电力系统频率调整
电力系统负荷可分为三种。第一种变动幅度很小，周期又很短，这种负荷变动由很大的 偶然性。第二种变动幅度较大，周期较长，属于这类负荷的主要有电炉、电气机车等带有冲 击性的负荷。第三种负荷变动幅度最大，周期也最长，这一种是由于生产、生活、气象等变 化引起的负荷变动。 电力系统的有功功率和频率调整大体可分为一次、二次、三次调整三种。一次调整或频 率的一次调整指由发电机的调速器进行的，对第一种负荷变动引起的频率偏移的调整。二次 调整或频率的二次调整指由发电机的调频器进行的，对第二种负荷变动引起的频率偏移的调 整。三次调整其实就是指按最优化准则分配第三种有规律变动的负荷，即责成各发电厂按事 先给定的发电负荷曲线发电。在潮流计算中除平衡节点外其他节点的注入有功功率之所以可 以给定，就是由于系统中大部分电厂属于这种类型。这类发电厂又称为负荷监视。至于潮流 计算中的平衡节点，一般可取系统中担负调频任务的发电厂母线，这其实是指担负二次调频 任务的发电厂母线。 一：调整频率的必要性 电力系统频率变动时，对用户的影响： 用户使用的电动机的转速与系统频率有关。 系统频率的不稳定将会影响电子设备的工作。 频率变动地发电厂和系统本身也有影响： 火力发电厂的主要厂用机械—风机和泵，在频率降低时，所能供应的风量和水量将迅速减少， 影响锅炉的正常运行。 低频运行还将增加汽轮机叶片所受的应力，引起叶片的共振，缩短叶片的寿命，甚至使叶片 断裂。 低频运行时，发电机的通风量将减少，而为了维持正常电压，又要求增加励磁电流，以致使 发电机定子和转子的温升都将增加。为了不超越温升限额，不得不降低发电机所发功率。 低频运行时，由于磁通密度的增大，变压器的铁芯损耗和励磁电流都将增大。也为了不超越 温升限额，不得不降低变压器的负荷。 频率降低时，系统中的无功功率负荷将增大。而无功功率负荷的增大又将促使系统电压水 平的下降。 频率过低时，甚至会使整个系统瓦解，造成大面积停电。 调整系统频率的主要手段是发电机组原动机的自动调节转速系统，或简称自动调速系统， 特别时其中的调速器和调频器（又称同步器）。 二：发电机原动机有功功率静态频率特性 电源有功功率静态频率特性通常可以理解为就是发电机中原动机机械功率的静态频率特性。 原动机未配置自动调速时，其机械功率与角速度或频率的关系： 221212m P C C C f C f ωω=-=- 式中各变量都是标幺值；通常122C C =。 解释如下：机组转速很小时，即使蒸汽或水在它叶轮上施加很大转矩m M ，它的功率输出m P 仍很小，因功率为转矩和转速的乘积；机组转速很大时，由于进汽或进水速度很难跟上叶轮 速度，它们在叶轮上施加的转矩很小，功率输出仍然很小；只有在额定条件下，转速和转矩 都适中，它们的乘积最大，功率输出最大。 调速系统中调频器的二次调整作用在于：原动机的负荷改变时，手动或自动地操作调频器，
智能过电压综合抑制柜SHK-XGB
智能过电压综合抑治柜SHK-XGB 说明书 上海合凯电力保护设备有限公司 2013年11月
?概述 我国3-35kV系统中存在如下几种过电压：断路器动作过程中产生的操作过电压、电容元件和非线性电感在一定条件下产生的谐振过电压、雷电时产生的大气过电压和单相接地时产生的弧光过电压等。目前尚无针对这些过电压的完整的保护方案，从而会发生电缆放炮、电动机绝缘击穿、避雷器爆炸和电压互感器烧毁等事故。此类事故发生的原因，除了与系统中安装的过电压保护装置的性能有关外，系统本身的复杂性对过电压装置的选择有着重要的影响，对于不同的系统，选择过电压保护时需考虑系统输电线路的类型，输配电线路的网络结构，负载的性能和系统的接地方式等。 针对如此复杂的系统，难以孤立的使用某种或某几种过电压保护装置来全面抑制各种类型的系统过电压，且这些不同厂家生产的过电压保护产品，因保护特性不能相互匹配，而无法彻底有效的抑制系统过电压。 针对目前中压系统过电压防治的现状，我公司研制生产了智能过电压综合抑治柜（简称抑治柜，型号为SHK-XGB），该柜可消除系统中过电压保护元件及装置的保护死区，优化系统过电压的保护特性。 本装置中所有的主要器件由我公司针对消弧工况研发、试验和生产，使用了我公司3项专利。专利号分别为：ZL 2011 2 0205412.0、ZL 2011 2 0203815.1、ZL 2012 2 0721125.X 。 ?产品的功能、特点 ◆主要元器件功能 ?高能容能量吸收器SHK-LEP
高能容能量吸收器（SHK-LEP），能够有效平缓过电压的上升前沿并消平电压尖峰，并能够耐受过电压产生的超大能量，该专用元件与本公司生产的过电压保护器及消弧柜的保护特性相匹配，可以全面消除系统过电压保护的死区。 2ms的方波电流可以达到3200A。 ?半导体自限流强阻尼抑制器SHK-SIDR SHK-SIDR半导体自限流强阻尼抑制器能够消除电压互感器产生的铁磁谐振。限制电压互感器一次绕组的激磁电流突增，防止因电压互感器一次绕组电流增加，熔断器熔断后因能量不足不能灭弧引发的母线短路事故。 装置安装在PT中性点与地之间，采用了正温度技术，利用电阻的阻尼作用，可破坏其谐振条件，使谐振消除。在正常运行状态下电阻为0，不改变PT的零序回路，因此不会影响互感器的测量精度，也不会放大中性点不平衡电压；在谐振发生时，电阻趋于∞，相当于互感器不接地，也就破坏了零序谐振回路。 ?防磁饱和式PT SHK-USPT SHK-USPT系列防磁饱和式电压互感器是一种特殊的变压器，按比例变换电压。它被广泛应用于供电系统中向测量仪表和继电器的电压线圈供电，实现测量仪表、保护设备及自动控制设备的标准化、小型化。同时互感器还可用来隔开高电压系统，以保证人身和设备的安全。 产品采用的励磁技术，其主绝缘为树脂材料，采取真空浇注后再压力注射，保证产品的绝缘性能优良。确保产品各种工况的用户单位。同时产品的抗饱和系数可以做到3.5倍。 产品采用了优质硅钢片，降低工作磁密，从而保证了在最大的过电压下互感器不饱和，不会与输电线路的电容发生谐振。铁芯及线圈采用特殊性设计，
电力系统安全稳定控制
摘要：近年来，伴随着经济社会的快速发展，电力系统规模的不断扩大使得电网体系的结构日趋复杂，电力设备单机容量逐步提高，与之相关的电力系统安全稳定问题也不断涌现。积极研究和运用先进的安全稳定控制技术不但可以使电力系统运行的可靠性大大提高，而且可以直接带来可观的经济效益。从电力系统安全稳定的相关概念入手分析了电力系统安全稳定控制的相关技术，然后就这些技术在电力系统中的实际应用进行了说明，旨在为电力部门提高安全稳定控制水平提供参考。 关键词：电力系统；安全稳定；控制技术；应用 电力作为当今社会最主要的能源，与人民生活和经济建设息息相关。供电系统如果不稳定，往往导致大面积、长时间的停电事故，造成严重的经济损失及社会影响。因此，学习电力系统安全稳定控制理论并研究适应时代发展要求的新的电力系统安全稳定控制技术对于实现当前电力资源的合理配置、提高我国现有电力系统的输电能力和电网的安全稳定运行具有十分重要的意义。 一、电力系统安全稳定控制概述 1.电力系统稳定的相关概念 电力系统的主要任务就是向用户提供不间断的、电压和频率稳定的电能。它的性能指标主要包括安全性、可靠性和稳定性。电力系统可靠性是指符合要求长期运行的概率，它表示长期连续不断地为用户提供充足电力服务的能力。安全性指电力系统承受可能发生的各种扰动而不对用户中断供电的风险程度。稳定性是指经历扰动后电力系统保持完整运行的持续性。 2.电力系统安全稳定控制模式的分类 按照信息采集和传递以及决策方式的不同，电力系统安全稳定控制模式可以分为以下几种：一是就地控制模式。在这种控制模式中，控制装置安装在各个厂站，彼此之间不进行信息交换，只能根据各厂站就地信息进行切换和判断，解决本厂站出现的问题。二是集中控制模式。这种控制模式拥有独立的通信和数据采集系统，在调度中心设置有总控，对系统运行状态进行实时检测，根据系统的运行状态制定相应的控制策略表，发出控制命令并实施对整个系统的安全稳定控制。三是区域控制模式。区域控制型稳定控制系统是针对一个区域的电网安全稳定问题而安装在多个厂站的安全稳定控制装置，能够实现站间运行信息的相互交换和控制命令的传送，并在较大范围实现电力系统的安全稳定控制。 二、电力系统安全稳定控制的关键技术
电力系统电压调整及控制
13.1基本概念及理论 电压控制：通过控制电力系统中的各种因素，使电力系统电压满足用户、设备和系统运行的要求。 13.1.1电压合格率指标 我国电力系统电压合格指标： 35kV及以上电压供电的负荷：+5% ~ -5% 10kV及以下电压供电的负荷：+7% ~ -7% 低压照明负荷： +5% ~ -10% 农村电网（正常） +7.5% ~ -10% （事故） +10% ~ -15% 按照中调调规： 发电厂和变电站的500kV母线在正常运行方式情况下，电压允许偏差为系统额定电压的0% ~ +10%； 发电厂的220kV母线和500kV变电站的中压侧母线在正常运行方式情况下，电压允许偏差为系统额定电压的0% ~ +10%；异常运行方式时为系统额定电压的-5% ~ +10%。 220kV变电站的220kV母线、发电厂和220kV变电站的110kV ~ 35kV母线在正常运行方式情况下，电压允许偏差为系统额定电压的-3% ~ +7%；异常运行方式时为系统额定电压的±10%。 带地区供电负荷的变电站和发电厂（直属）的10（6）kV母线正常运行方式下的电压允许偏差为系统额定电压的0% ~ +7%。 13.1.2负荷的电压静特性
负荷的电压静态特性是指在频率恒定时，电压与负荷的关系，即U=f(P,Q)的关系。 13.1.2.1 有功负荷的电压静特性 有功负荷的电压静特性决定于负荷性质及各类负荷所占的比重。电力系统有功负荷的电压静态特性可用下式表示 13.1. 2.2无功负荷的电压静特性 异步电动机负荷在电力系统无功负荷中占很大的比重，故电力系统的无功负荷与电压的静态特性主要由异步电动机决定。异步电动机的无功消耗为 ― 异步电动机激磁功率，与异步电动机的电压平方成正比。 ―异步电动机漏抗的无功损耗，与负荷电流平方成正比。 在电压变化引起无功负荷变化的情况下，无功负荷变化与电压变化之比称为 无功负荷的电压调节效应系数（）。它等于，其变化范围比的变化范围大，且与有无无功补偿设备有关。 阐述电力系统电压和无功平衡之间的相互关系。 13.1.3.1电压与无功功率平衡关系 电压与无功功率平衡关系：有网络结构与参数确定的情况下，电压损耗与输送的有功功率以及无功功率均有关。由于送电目的地，输送的有功功率不能改变，线路电压损耗取决于输送的无功功率的大小。如果输送无功功率过多，则线路电压损耗可能超过最大允许值，从而引起用户端电压偏低。
电力频率调整及控制
频率与有功功率平衡 电力系统频率是靠电力系统内并联运行的所有电机组发出的有功功率总和与系统内所有负荷消耗(包括网损)的有功功率总和之间的平衡来维持的。 但是，电力系统的负荷是时刻变化的，从而导致系统频率变化。为了保证电力系统频率在允许范围之内，就需要及时调节系统内并联运行机组的有功功率。 频率质量是电能质量的一个重要指标。中国《电力工业技术管理法规》规定，大容量电力系统的频率偏差不得超过，一些工业发达国家规定频率偏差不得超过。 说明电力系统元件及整个系统的频率特性，介绍电力系统调频的基本概念。 12.1.2.1负荷频率特性 负荷的频率静态特性：在没有旋转备用容量的电力系统中，当电源与负荷推动平衡时，则频率将立即发生变化。由于频率的变化，整个系统的负荷也将随着频繁率的的变化而变化。这种负荷随频率的变化而变化的特性叫做负荷的频率静态特性。 综合负荷与频率的关系可表示成： 由于电力系统运行中，频率一般在额定频率附近，频率偏移也很小，因此可将负荷的静态频率特性近似为直线，如下图所示。
12.1.2.2发电机组频率特性 发电机组的频率静特性：当系统频率变化时，发电机组的高速系统将自动地改变汽轮机的进汽量或水轮机的进水量以增减发电机组的出力，这种反映由频率变化而引起发电机组出力变化的关系，叫发电机调速系统的频率静态特性。 发电机组的功率频率静态特性如下图：在不改变发电机调速系统设定值时，发电机输出功率增加则频率下降，而当功率增加到其额定功率时，输出功率不随频率变化。图中向下倾斜的直线即为发电机频率静态特性，而①和②表示发电机出力分别为PG1和PG2时对应的频率。
等值发电机组（电网中所有发电机组的等效机组）的功率频率静态特性如下图所示，它跟发电机组的功率频率静态特性相似。 12.1.2.3电力系统频率特性 电力系统的频率静态特性取决于发电机组的功率频率特性和负荷的功率频率特性，由发电机组的功率频率特性和负荷的功率频率特性可以经推导得出： 式中――电力系统有功功率变化量的百分值： ――系统频率变化量百分值； ――为备用容量占系统总有功负荷的百分值。 12.1.2.4一次调频 一次调频：由发电机特性和负荷调节效应共同承担系统负荷变化，使系统运行在另一频率的频率调整称为频率的一次调整。
过电压保护
电力电子器件的保护 一 、过电压保护 电力电子装置中可能产生的过电压外分为外因过电压和内因过电压两类。外因过电压主要来自雷击和系统中的由分闸、合闸等开关操作引起的。电力电子装置中，电源变压器等储能元器件，会在开关操作瞬间产生很高的感应电压。 内因过电压主要来自电力电子装置内部器件的开关过程，包括： （1）换相过电压：由于晶闸管或者与全控器件反并联的续流二极管在换相结束不能立刻恢复阻断能力，因而有较大的反向电流过，使残存的载流子恢复，而当其恢复了阻断能力时，该反向电流急剧减小，会由线路电感在器件两端感应出过电压。 （2）关断过电压：全控型器件在较高频率下工作，当器件关断时，因正向电流的迅速降低而由线路电感在器件两端感应出的过电压。 电力电子电路常见的过电压有交流测过电压和直流测过电压。常用的过电压保护措施及配置位置如图1-1所示。 S F RV RCD T D C U M RC 1 RC 2 RC 3 RC 4 L B S DC 图9-10 过电压保护措施及装置位置 F ─避雷器 D ─变压器静电屏蔽层 C ─静电感应过程电压抑制电容 1RC ─阀测浪涌过电压抑制用RC 电路 2RC ─阀测浪涌过电压抑制用反向阻断式RC 电路 RV─压敏电阻过电压抑制器 3RC ─阀器件换相过电压抑制用RC 电路 4RC ─直流测RC 抑制电路 RCD─阀器件关断过电压抑制用RCD 电路
过电压保护所使用的元器件有阻容吸收电路、非线性电阻元件硒堆和压敏电阻等，其中RC 过电压抑制电路最为常见。由于电容两端电压不能突变，所以能有效抑制尖峰过电压。串联电阻能消耗部分产生过电压的能量，并抑制回路的振荡。 视变流装置和保护装置点不同，过电压保护电路可以有不同的连接方式。图9-11所示为RC 过电压抑制电路用于交流测过电压抑制的连接方式。 + -+ -a) b) 网侧 阀侧 直流侧 C a R a C a R a C dc R dc C dc R dc C a R a C a R a 图9-11 RC 过电压抑制电路联结方式 a)单相 b)三相 二、过电流保护 过电流分为过载和短路两种情况。过流保护常采用的有快速熔断器、直流快速断路器、过电流继电器保护措施，以晶闸管变流电路为例，其位置配置如图2-1所示。
电力系统安全控制汇总
中文名称：电力系统安全控制 英文名称：power system security control 定义：以保持电力系统安全运行为主要目的，同时考虑电能质量和运行经济性的控制。 应用学科：电力（一级学科）；电力系统（二级学科） 本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布 编辑本段电力系统安全控制 保证电力供应的不间断性而设置的控制系统和装置及采取的控制策略和措施。它与电力系统的运行状态密切相关，包括预防控制、校正控制、稳定控制、紧急控制、恢复控制以及继电保护。 电力系统安全控制措施及其进展 预防控制为防止电力系统越出正常运行状态而设置的装置和采取的策略、措施。包括随时将测得的量与安全运行的目标值进行比较，并向运行人员提供必要信息，这称为安全监视；根据当时的运行状态进行事故预想和模拟，检查系统的安全性，这称为安全分析；若安全分析的结果表明系统不够安全，则向运行人员发出警报并提示或直接执行必要的措施，诸如切换负荷、改变系统结构、调整发电机出力和潮流、分配后备出力、布置解列点和改变安全稳定装置及保护的整定值等。 校正控制为使电力系统的频率异常、电压异常和线路、变压器过负荷返回正常值而设置的装置和采取的控制策略、措施。造成频率异常是因为系统有功功率不平衡。使频率恢复正常的主要手段是调整发电机出力和调整负荷，包括合理配置汽轮发电机的热备用、水轮发电机组的调相运行和发电运行的切换、水轮发电机和燃气轮机发电机组的自动起动、抽水蓄能机组的抽水和发电运行的切换，以及在系统中合理配置按频率减裁、切除负荷等装置。造成电压异常的主要原因是系统无功功率不平衡或无功功率分布不合理。使电压恢复正常的主要手段是调整系统的无功功率及其分布，包括发电机和调相机的励磁控制、静止无功补偿器的控制、并联电容的投切、带负荷可调变压器分头的调整以及按电压切除负荷的措施等。为了消除变压器和线路的过负荷，应该根据造成过负荷的原因采取相应的措施，如投入备用设备，改变运行方式和潮流分布，直到切除负荷。 稳定控制为防止系统中发电机失步，防止系统失去稳定或提高系统运行稳定性，也就是使系统从紧急状态恢复进入正常状态而设置的装置
电力系统频率及有功功率的自动调节
电力系统频率及有功功率的自动调节 摘要 在现实中系统功率并不是一个恒定的值，而是随时变化的，在系统中，每时每刻发电功 率和用电功率基本平衡。而功率又是影响频率的主要因素，当发电功率与用电功率平衡时，频率基本稳定，当发电功率大于用电功率时系统频率则上升，反之则下降，所以系统对有功 功率和频率进行调整。本文研究了电力系统频率及有功功率的自动调节进行了详细的研究与论证。 关键词：频率有功功率自动调节 第一章频率和有功功率自动控制的必要性 1电力系统频率控制的必要性A频率对电力用户的影响 （1）电力系统频率变化会引起异步电动机转速变化,这会使得电动机所驱动的加工工业产品的机械的转速发生变化,转速不稳定会影响产品质量”甚至会出现次品和废品。 （2）电力系统频率波动会影响某些测量和控制用的电子设备的准确性和性能，频率过低时有 些设备甚至无法工作。这对一些重要工业和国防是不能允许的。 （3）电力系统频率降低将使电动机的转速和输出功率降低，导致其所带动机械的转速和出力降低,影响电力用户设备的正常运行。 B频率对电力系统的影响 （1）频率下降时，汽轮机叶片的振动会变大，轻则影响使用寿命，重则可能产生裂纹。对于额定频率为50Hz的电力系统，当频率低到45Hz附近时，某些汽轮机的叶片可能因发生共振而断 裂，造成重大事故。（次同步谐振，1970、1971年莫哈维电厂790MV机组的大轴损坏事故） （2）频率下降到47-48HZ时，火电厂由异步电动机驱动的辅机（如送风机、送煤机）的出力随之下降，从而使火电厂发电机发出的有功功率下降。这种趋势如果不能及时制止，就会在短时间内使电力系统频率下降到不能允许的程度。这种现象称为频率雪崩。出现频率雪崩会造 成大面积停电，甚至使整个系统瓦解。 （3）在核电厂中，反应堆冷却介质泵对供电频率有严格要求。当频率降到一定数值时，冷却介质泵即自动跳开，使反应堆停止运行。 （4）电力系统频率下降时，异步电动机和变压器的励磁电流增加，使无功消耗增加，引起系统 电压下降，频率下降还会引起励磁机出力下降，并使发电机电势下降，导致全系统电压水平降
RCS-993E型失步解列及频率电压紧急控制装置调试大纲
报告编号: 武安发电公司2×300MW机组工程 失步解列装置静态 调试大纲 电控维护班 2011-12-27编制人:韩辉
工程名称:大唐武安发电有限公司2×300MW机组工程报告名称：失步解列装置静态调试报告 报告编号: 编制:大唐武安发电有限公司生产准备部电控维护报告编写: 审核: 批准:
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1 概述 武安发电有限公司2×300MW机组工程失步解列装置采用国网电力科学研究院稳定技术研究所南京南瑞集团公司稳定技术分公司生产的RCS-993E型失步解列及频率电压紧急控制装置，两条线路共配置两套装置，一条线路对应一套装置。该装置主要用于失步震荡解列，同时可完成低频、低压自动解列、切负荷功能。 2 调试目的 本次单体调试是对失步解列装置进行定值整定试验、逻辑功能试验以及整组传动等试验，保证装置可靠动作，确保系统安全运行。 3编制标准和依据 3.1《继电保护和电网安全自动装置检验规程》DL/T 995-2006 3.2《继电保护和安全自动装置技术规程》GB/T 14285-2006 3.3《河北南部电网继电保护运行管理规程》冀电调（2007）27文 3.4 《RCS-993E型失步解列及频率电压紧急控制装置技术及使用说明书》 4调试使用仪器 4.1天进MC2000系列继电保护测试仪 4.2 Kyoritsu 3007A型绝缘摇表（500V） 5 实验前注意事项 5.1试验前应检查屏柜及装置在运输过程中是否有明显的损伤或螺丝松动。 5.2一般不要插拨装置插件,不触摸插件电路,需插拨时,必须关闭电源，释放手上静 电或佩带静电防护带 5.3使用的试验仪器必须与屏柜可靠接地。 ＊以下除传动试验，均应断开保护屏上的出口压板。 5.4 RCS993E 频率电压紧急控制功能判断的对象是同一系统的两段母线电压或线路电压，所以试验时如果两组电压输入都加了量时，必须两组电压输入的正序电压或频率同
AXY过电压抑制柜技术规格书(固定式)10kV
AXY过电压保护及PT柜技术规格书 1.1 设备使用条件 1.1.1 电源系统标称电压: 10kV±10% 1.1.2 额定频率: 50Hz 1.1.3 操作及控制电压: DC220V 1.1.4 照明电压: AC220V 1.1.5 使用环境: 极端最高温度: 40℃(户内) 极端最低温度: 1℃(户内) 累计年平均气温: 21.1℃ 1.1.6 月平均相对湿度最高值: 74.8% 月平均相对湿度最低值: 36% 累计年平均相对湿度: 55% 1.1.7 海拔高度: 2000m（及以下） 1.1.8 地震烈度: 7度 1.1.9 安装场所: 户内 2 技术规格 2.1 AXY过电压保护及PT柜（以下简称装置）的工作原理及性能 2.2.1工作原理 装置内采用过电压吸收器（APB-Z），能解决系统过电压类产品解决不彻底的过电压，有效平缓过电压的上升前沿并削平过电压尖峰，并且能够耐受一定的过电压所产生的大量能量，该产品与过电压保护器及消弧柜的保护特性相配合，可以更好地消除系统过电压保护，把过电压限制在系统绝缘水平范围内。 装置正常运行时，柜内32位微机控制器实时不间断检测PT提供的电压信号，一旦系统发生PT 断线、过电压、低电压、失压、谐振，微机控制器可根据PT提供的电压信号，利用高速仿真技术快速准确的处理能力实现对波形的实时采集，实施傅立叶级分析，准确地判析系统的故障情况，并显示出故障类别，输出相应的开关量接点信号。 当系统出现PT断线，过电压、低电压、失压故障，则装置输出相应的开关量接点信号，用于报警； 当系统出现谐振，装置控制器根据系统谐振的不同频率实现快速动作，并输出相应的开关量接点，用于报警，如是接地产生的铁磁谐振，激磁涌流过大，瞬间切断激磁涌流，不至于PT保险
电力系统紧急控制与系统恢复读书报告
电力系统紧急控制与系统恢复读书报告 一、电力系统运行状态和稳定性 电力系统可由1组微分方程及2组代数方程来描述。根据约束条件是否满足，系统运行分为正常状态、警戒状态、紧急状态、极端紧急状态和恢复状态。 当扰动概率增加，使系统安全水平逐步降低而进入警戒状态时，虽然所有约束条件仍然满足，但是备用储备减少，某些干扰可能导致不等式约束破坏(如设备过载)，使系统安全受到威胁。在这种状态下，应采取预防控制使系统恢复到正常状态。 在采取预防控制之前，如果发生足够严重的干扰，系统就进入紧急状态。此时，不等式约束被破坏，系统安全水平为零。但是，系统仍然完整，应启动紧急控制使系统至少恢复到警戒状态。如果紧急控制措施未及时实施或失效，系统将解列并进入极端紧急状态。在极端紧急状态中，等式和不等式约束都被破坏，系统不再完整，系统大部分负荷丧失。紧急控制作用应尽可能多地挽救解列后的子系统，以避免整个系统完全崩溃。一旦崩溃停止，如果仍有设备运行在额定容量之内，或某些设备紧跟崩溃而重新启动，则系统可能进入恢复状态。采取恢复控制措施，重新带上所有失去的负荷和连接系统，系统可能过渡到警戒状态或正常状态则视情况而定。 通常按扰动性质将系统稳定性分为：静态稳定或小干扰稳定性；暂态稳定性。 紧急控制虽然与暂态稳定密切相关，但不仅仅考虑暂态稳定问题，而应该从整个系统的要求出发。对于系统紧急状态来说，个别电机的不稳定性既不是必要条件，也不是充分条件。系统演变到紧急状态，可能不会直接威胁个别电机的连续同步运行，危及个别电机连续稳定运行的扰动可能(但不需要)出现在系统紧急状态出现之前或演变过程中。防止某台发电机失步或防止某个元件损坏的当地控制作用甚至可能恶化整个系统的性能。例如，1996年7月2日和8月10日美国西部大停电事故中，系统进入紧急状态都没有经历暂态稳定过程。换言之，这种当地紧急控制作用的后果是，使主要联络线或干线以故障前最小静态稳定裕度运行，大多数情况下会进一步加载，从而超过故障后功角特性的最大幅值。按照CIGRE和IEEE提出的术语，这种情况称为“条件稳定性”。 此外，电力系统紧急状态的出现不仅表现在发电和输电设备极限的破坏上，而且表现在基本变量频率和电压极限的破坏上。在电源开断或负荷突然增大时，由于电源和负荷间功率的严重不平衡，会引起系统频率突然大幅度下降。如果系统备用容量不足和不及时采取措施，将使频率进一步下降，渐增加到一定程度时，有可能使电压大幅度下降，而产生频率崩溃，导致全系统的瓦解。由于无功电源不足或无功电源突然切除时，当负荷（特别是无功负荷）逐以致发生电压崩溃现象。 因此，紧急控制的定义是，当系统遭受一个事件的扰动后，部分或整个系统现有容量暂时不再能充分满足负荷需求时，使系统能够维持和恢复到可行的运行状态，而且不会出现不可忍受的过载或不正常的频率（或电压）所采取的措施和过程。 二、紧急控制系统的基本框架 互联电网紧急控制的主要目的是将紧急状态局部化和避免故障扩展到相邻
电力系统频率异常的控制
电力系统频率异常的控制 【摘要】频率是电力系统重要的运行参数，也是衡量电能质量的重要指标，同时为某些安全稳定装置动作提供判据。现代电力系统中装设了大量的频率量测装置，从而可以记录系统中发生的频率动态过程，然而对实际电网进行频率动态过程研究发现，仿真所得的频率轨迹与实测轨迹存在着较大的差别，这就迫切需要对电力系统中影响动态频率特性的相关因素进行分析。 【关键词】电力系统；频率异常；控制分析 一、频率异常的特点和控制措施 由电力系统事故所引起的频率大幅度变化的动态过程称为频率 异常。它不同于正常运行的频率波动．主要表现在频率变化幅度大、速度快。在电力系统尚未解列时，伴随有振荡的出现。当电力系统解列后，在功率严重缺少的被解列的区域网内，又往往会出现频率的单调衰减，即所谓的频率崩溃。 引起电力系统频率异常的根本原因是系统中出现了功率的不平衡，而导致功率突变的直接原因是：①联络线出现故障开关跳闸，两侧功率出现了不平衡；②电力系统内有大容量发电机组突然投入或切除；③电力系统内有大的负荷突然投入或解除。 针对这些原因，可以采用如下所述的措施和控制手段来减少频率事故的出现： ①合理设计电力网结构。如采用双回路联络线，以减少线路故障
导致电力系统解列的可能性；环形网供电，以减少辐射阀所引起停电的可能性；用电负荷和供电电源应尽可能就地平衡；②适当地控制系统传输功率。在图1中，为了使联络线故障切除后不引起两侧系统频率急剧下降，应该预先将联络线交换功率限制在适当的限额内。在考虑电力系统的电流分析时，应该尽量保证在一些线路故障切除后，在电流转移的情况下，不会造成其他线路或区域过负荷。 ③系统应具备足够的备用容量。在电力系统中为了防止系统因大量功率缺额而造成系统频率下降，一般需要安排一定数量的发电机作为旋转备用(热备用)，当频率下降时可以立即使旋转备用机组提供输出功率；④在电力系统内装设控制频率异常的自动控制装置。能够自动投切发电机组和负荷。 二、消除电力系统频率异常的自动控制装置 按照频率异常时频率上升和下降的不同，自动控制装置可分为：①反映电力系统频率下降时动作的自动控制装置；有低频减负荷自动控制装置颁发电机自启动控制装置、低频蓄能改发电自动控制装置等；②反映电力系统频率上升时动作的自动控制装置。有高频切除发电机组自动控制装置、高频率发电机组输出功率自动控制装置、电气制动自动控制装置等。 这些自动控制装置用频率变化作为测量信号，经过一定的逻辑判断后由控制操作指令，它们都属于反事故自动控制装置。按频率自动减负荷装置是一种有着高度选择性的反事故自动控制装置。当电
过电压抑制柜
PT聚优柜 过电压抑制柜（聚优柜）就是PT、避雷器柜，采取加大氧化锌避雷器阀片尺寸和PT 中性点与地之间加装开关，就“可弥补系统中过电压保护元件及装置的不足，提升了系统的过电压保护水平”及“可同时消除系统中的谐振过电压、断线过电压”等等。纯属欺骗！！！没听说“PT、避雷器柜”能“消除系统中的谐振过电压、断线过电压”。 1、过电压抑制柜（聚优柜）不可能“弥补系统中过电压保护元件及装置的不足，提升了系统的过电压保护水平”。 所谓的“专用大容量过电压抑制器，或者尖峰吸收器等等”就是氧化锌避雷器。氧化锌避雷器动作是有门槛值的（即：直流1mA参考电压），必须符合国标要求，否则就会给系统安全运行带来严重危害。 直流1mA参考电压是根据多年的运行经验总结及理念确定的，是不能随便可以改变的。国标GB 11032-89《交流无间隙金属氧化物避雷器》规定电站和配电避雷器直流1mA参考电压：3～10kV 直流1mA参考电压≮2.4倍的系统额定电压。 35kV 直流1mA参考电压≮2.09倍的系统额定电压。 如果加串联间隙，串联间隙的动作值不能小于直流1mA参考电压。 避雷器直流1mA参考电压的理论根据是：在系统发生单相弧光接地时避雷器不动作，单相弧光接地最大过电压是相电压的3.5倍，即 3.5×相电压=3.5×（系统额定电压/√3）= 2.02×系统额定电压 因此，避雷器直流1mA参考电压要大于2.02倍的系统额定电压 ①过电压抑制柜（聚优柜）与避雷器一样的过电压保护死区和不足。 过电压抑制柜（聚优柜）的氧化锌避雷器直流1mA参考电压必须符合国标，因而过电压抑制柜（聚优柜）不能降低其避雷器的动作值，也就有了保护死区和不足，就是说小于直流1mA 参考电压的尖峰过电压，过电压抑制柜（聚优柜）是保护不了的。 操作过电压（除电容器、空线路开断过电压）都小于2.8倍的相电压，远小于直流1mA参考电压，避雷器是不会动作的。 显然过电压抑制柜（聚优柜）是不能防止操作过电压的。 ②过电压抑制柜（聚优柜）加大氧化锌阀片的尺寸，只能加大避雷器的标称放电电流，并不能随意改变直流1mA参考电压，不可能通过加大氧化锌阀片尺寸来改变其过电压保护死区的。 ③高压熔断器与避雷器串联，只能解决避雷器损坏后脱离系统，并不能改变氧化锌避雷器的特性。 总之，过电压抑制柜（聚优柜）只能是避雷器的过电压保护水平，根本不可能“弥补系统中过电压保护元件及装置的不足，提升了系统的过电压保护水平”。 2、PT中性点与地之间加装开关不可能防止PT铁磁谐振，更不可能防止系统谐振。 防止PT铁磁谐振的方法有：微机消谐器、4PT接线方式、PT一次侧中性点与地之间加装电
过电压抑制柜(聚优柜)
过电压抑制柜（聚优柜）就是PT、避雷器柜，采取加大氧化锌避雷器阀片尺寸和PT中性点与地之间加装开关，就“可弥补系统中过电压保护元件及装置的不足，提升了系统的过电压保护水平”及“可同时消除系统中的谐振过电压、断线过电压”等等。纯属欺骗！！！ 没听说“PT、避雷器柜”能“消除系统中的谐振过电压、断线过电压”。 1、过电压抑制柜（聚优柜）不可能“弥补系统中过电压保护元件及装置的不足，提升了系统的过电压保护水平”。 所谓的“专用大容量过电压抑制器，或者尖峰吸收器等等”就是氧化锌避雷器。氧化锌避雷器动作是有门槛值的（即：直流1mA参考电压），必须符合国标要求，否则就会给系统安全运行带来严重危害。 直流1mA参考电压是根据多年的运行经验总结及理念确定的，是不能随便可以改变的。国标GB 11032-89《交流无间隙金属氧化物避雷器》规定电站和配电避雷器直流1mA参考电压： 3～10kV 直流1mA参考电压≮2.4倍的系统额定电压。 35kV 直流1mA参考电压≮2.09倍的系统额定电压。 如果加串联间隙，串联间隙的动作值不能小于直流1mA参考电压。 避雷器直流1mA参考电压的理论根据是：在系统发生单相弧光接地时避雷器不动作，单相弧光接地最大过电压是相电压的3.5倍，即 3.5×相电压=3.5×（系统额定电压/√3）= 2.02×系统额定电压 因此，避雷器直流1mA参考电压要大于2.02倍的系统额定电压（系统额定电压是线电压，与相电压相差√3倍）。 ①过电压抑制柜（聚优柜）与避雷器一样的过电压保护死区和不足。 过电压抑制柜（聚优柜）的氧化锌避雷器直流1mA参考电压必须符合国标，因而过电压抑制柜（聚优柜）不能降低其避雷器的动作值，也就有了保护死区和不足，就是说小于直流1mA参考电压的尖峰过电压，过电压抑制柜（聚优柜）是保护不了的。 操作过电压（除电容器、空线路开断过电压）都小于2.8倍的相电压，远小于直流1mA参考电压，避雷器是不会动作的。 显然过电压抑制柜（聚优柜）是不能防止操作过电压的。 ②过电压抑制柜（聚优柜）加大氧化锌阀片的尺寸，只能加大避雷器的标称放电电流，并不能随意改变直流1mA参考电压，不可能通过加大氧化锌阀片尺寸来改变其过电压保护死区的。 ③高压熔断器与避雷器串联，只能解决避雷器损坏后脱离系统，并不能改变氧化锌避雷器的特性。 总之，过电压抑制柜（聚优柜）只能是避雷器的过电压保护水平，根本不可能“弥补系统中过电压保护元件及装置的不足，提升了系统的过电压保护水平”。 2、所谓的“瞬悬复”技术，不仅不能防止PT谐振，还会增加PT谐振概率，更不可能防止系统谐振。 所谓的“瞬悬复”是：“同时抑制柜还采用了本公司专有的“瞬悬复”技术，研制了据有专利技术的智能开关（PTK），从根本上解决了系统单相接地故障消除后，三
电压控制恒流充电电路设计讲解
《电子技术》课程设计报告 课题：电压控制恒流充电电路设计 班级学号 学生姓名 专业 系别 指导教师 淮阴工学院 电子信息工程系 2013年12月
课题：电压控制的恒流充电电路 一、设计目的 电子技术课程设计是模拟电子技术、数字电子技术课程结束后进行的教学环节。其目的是： 1、培养理论联系实际的正确设计思想，训练综合运用已经学过的理论和生产实际知识去分析和解决工程实际问题的能力。 2、学习较复杂的电子系统设计的一般方法，提高基于模拟、数字电路等知识解决电子信息方面常见实际问题的能力，由学生自行设计、自行制作和自行调试。 3、进行基本技能训练，如基本仪器仪表的使用，常用元器件的识别、测量、熟练运用的能力，掌握设计资料、手册、标准和规范以及使用仿真软件、实验设备进行调试和数据处理等。 4、培养学生的创新能力。 二、设计要求 1、充电电流为100mA； 2、控制电压为4.5V和6.5V,当充电电压上升到6.5V时自动断电,当用电电压下降到4.5V时自动通电； 3、由交流220V市电供电； 4、主要单元电路和元器件参数计算、选择； 5、画出总体电路图； 6、安装自己设计的电路图，按照自己设计的电路图，在通用版上焊接。焊接完毕后，应对照电路仔细检查，看是否有错接、漏接、虚焊的现象； 7、调试电路； 8、电路性能指标测试； 提交格式上符合要求，内容完整的设计报告。 三、总体设计 1 课题：电压控制的恒流充电电路 （1）在恒流源部分，我们通过利用9012NP硅管其发射级-基极导通电压0.7V 和6,8Ω电阻输出100mA电流。
4KRw1，大约调到2）在充电电路的控制电压部分，接入12V电压，调节（在上部电路中的电位比较器的正向输入端的电10k电阻的分压以后，左右，经过的大小，使下部电位比较器的反向输入端电压为Rw2。同理，调节压为4.5V之间时，上部电路中的电位比较器输出为高电0-6.5V 当电压在6.5V。 ，晶U0=12V>>1.4V 的电位比较器输出为低电平，电源电压为平，下部电路中中有电流流过，由电磁感应，常断开关触点导通电闸管导通，继电器的线圈J1时，上面的电压比较器输出低当电压增加到超过6.5V源开始给电池充电。 中有电流流过，常闭开关触点断开，导致晶闸管下J2电平，三极管导通，所以的常断触点打开，电源停止给电池充电。用电容和电阻J1端断开，截止工作，