甘肃电网海—金—嘉系统电压稳定性研究和应用.pdfVIP

11le ofChina and Thesis ·326· 28‘CoderenceElectricPowerControl OperationFlorihgium 甘肃电网海一金一嘉系统电压 稳定性研究与应用 燕海增行舟刘文颖吴中习 郭剑 甘肃电力调度通信中心 摘要：海一金一嘉系统的动稳极限一直限制着该系统的输送容量，并且该网内电压问题突 出，长期困扰着电网运行。本研究利用的暂态稳定计算程序、电压稳定计算程序和小干扰稳定 计算程序对甘肃电网海一金一张一嘉系统典型方式进行了计算和分析。全面分析了海一金～张 —嘉系统故障后的失稳过程和失稳方式．深入研究了功角稳定和电压稳定之间的关系．论证了 该系统目前存在的稳定问题主要为小干扰静态电压稳定性问题。同时论证了由于海一金一张一 嘉系统故障后的失稳往往是多模式多摆的动态过程，因此在该系统稳定计算中应采用详细的发 电机和励磁调节器数学模型。最后针对海一金一张一嘉系统存在的小于扰静态电压稳定性问题． 提出了改善系统电压稳定性的具体措施。 关t词：海一金一嘉系统电压稳定，数学模型措施， 一、引 言 近二十年来，电力系统向大机组、大电网、高电压和远距离输电发展，这对于合理利用 资源，提高经济效益和保护环境具有重要意义，但是也给电力系统的安全运行带来了一些新 的问题，其中之一就是电压崩溃恶性事故“o。为此，电压稳定问题的研究引起了世界各国电 力工业界和学术界的普遍关注。IEEE和国际大电网会议组织也先后组成了各专门工作小组， 并从不同侧面对电压稳定性问题提出了调查和研究报告。1993年国际大电网会议组织(cI． GRE)的研究报告中明确提出了电压稳定性的定义和分类”j： “电力系统的电压稳定性是指系统在某一给定的稳态运行下，经受一定的扰动后各负荷 节点维持原有电压水平的能力。根据研究的扰动大小及时域范围，电压稳定性又可分为小干 扰电压稳定性、暂态电压稳定性和长过程电压稳定性，它们的定义如下：小于扰电压稳定性 即为系统遭受任何小扰动后，负荷电压恢复至扰动前电压水平的能力。暂态电压稳定性是指 系统遭受大扰动后，负荷节点维持电压水平的能力。长过程电压稳定性是指系统在遭受大扰 动或负荷增加、传输功率增大时，在o．5～30min的时间范围内，负荷节点维持电压水平的 能力”。新颁布的电力系统安全稳定导则中明确提出了对系统进行电压稳定计算分析的要求。 由于电压稳定性理论尚未完全成熟，且在实际系统中并不普遍存在，因此，在实际系统中进 行电压稳定性实用化分析还不多。而甘肃电网海一金一嘉系统为西北电网受端系统，目前以 330kV海—金一张一嘉单回线联络，属于远距离输电系统。该系统的电源容量很小，缺乏足 够的无功支撑，地区电网的电压水平较低，电压稳定性问题较为突出。希望能通过对该系统 的研究，能为电压稳定性分析在我国电力系统的实际应用做一些有益的尝试。 第二十八届中国电网调度运行会议论文选集 ·327· 二、海一金一嘉系统现状及存在的问题 河西电网位于甘肃电网西部，也是西北电网的最西部，由金昌、张掖、嘉酒三个地区电 网组成，网内负荷约1000MW，电源容量约600MW，电源容量很小，是距甘肃主网电气距离 较远的受端电网。目前河西电网仍以330kV海一金一嘉单回线与主网联络。330kV海一金一 嘉系统全长近600kan，是甘肃主网向河西电网输送功率的唯一通道，2002年上半年330kV张 掖变投运后，形成海一金一张一嘉系统，其接线示意图如图1所示。 多年来，330kV海一金一嘉系统稳定 运行问题一直是影响甘肃主网向河西电网 输送功率的主要问题。由于原海一金一嘉 系统动稳定最大输送功率只有270MW， 在农灌期大负荷方式下，受动稳定输送功 率的限制，使张掖电网部分限电；在水电 多发季节，由于海一金一嘉系统动稳定输 送功率的限制，使永昌电厂不能在小方式 下运行，在一定程度上影响了甘肃电力系