1 范圍

      本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的基本要求、電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)、電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定計(jì)算分析，以及電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定工作管理。

      本標(biāo)準(zhǔn)適用于電壓等級為220kV及以上的電力系統(tǒng)。220kV以下的電力系統(tǒng)（含分布式電源）可參照執(zhí)行。

2 術(shù)語和定義

      下列術(shù)語和定義適用于本文件。

2.1

      電力系統(tǒng)在運(yùn)行中承受擾動（例如突然失去電力系統(tǒng)的元件，或短路故障等）的能力。

      注1：通過兩個(gè)特性表征：

      a）電力系統(tǒng)能承受住擾動引起的暫態(tài)過程并過渡到一個(gè)可接受的運(yùn)行工況；

      b）在新的運(yùn)行工況下，各種約束條件得到滿足。

      注2：安全分析分為靜態(tài)安全分析和動態(tài)安全分析。靜態(tài)安全分析假設(shè)電力系統(tǒng)從擾動前的靜態(tài)直接轉(zhuǎn)移到擾動后的另一個(gè)靜態(tài)，不考慮中間的暫態(tài)過程，用于檢驗(yàn)擾動后各種約束條件是否得到滿足。動態(tài)安全分析研究電力系統(tǒng)在從擾動前的靜態(tài)過渡到擾動后的另一個(gè)靜態(tài)的暫態(tài)過程中保持穩(wěn)定的能力。

2.2

      電力系統(tǒng)穩(wěn)定性 power system stability

      電力系統(tǒng)受到擾動后保持穩(wěn)定運(yùn)行的能力。

      注：電力系統(tǒng)穩(wěn)定可分為功角穩(wěn)定、電壓穩(wěn)定和頻率穩(wěn)定3大類，具體分類見附錄A。

2.2.1

      功角穩(wěn)定 rotor angle stability

      同步互聯(lián)電力系統(tǒng)中的同步發(fā)電機(jī)受到擾動后保持同步運(yùn)行的能力。

      注：功角失穩(wěn)由同步轉(zhuǎn)矩或阻尼轉(zhuǎn)矩不足引起，同步轉(zhuǎn)矩不足導(dǎo)致非周期性失穩(wěn)，而阻尼轉(zhuǎn)矩不足導(dǎo)致振蕩失穩(wěn)。功角穩(wěn)定又可分為靜態(tài)功角穩(wěn)定、暫態(tài)功角穩(wěn)定和動態(tài)功角穩(wěn)定。

2.2.1.1

      靜態(tài)功角穩(wěn)定 steady-state rotor angle stability

      電力系統(tǒng)受到小擾動后，不發(fā)生功角非周期性失步，自動恢復(fù)到起始運(yùn)行狀態(tài)的能力。

2.2.1.2

      暫態(tài)功角穩(wěn)定 transient rotor angle stability

      電力系統(tǒng)受到大擾動后，各同步發(fā)電機(jī)保持同步運(yùn)行并過渡到新的或恢復(fù)到原來穩(wěn)態(tài)運(yùn)行方式的能力。

      注：通常指保持第一、第二搖擺不失步的功角穩(wěn)定。

2.2.1.3

      動態(tài)功角穩(wěn)定 dynamic rotor angle stability

      電力系統(tǒng)受到小擾動或大擾動后，在自動調(diào)節(jié)和控制裝置的作用下，保持長過程功角穩(wěn)定的能力。

2.2.1.3.1

      小擾動動態(tài)功角穩(wěn)定 small-disturbance dynamic rotor angle stability

      電力系統(tǒng)受到小擾動后，在自動調(diào)節(jié)和控制裝置的作用下，不發(fā)生發(fā)散振蕩或持續(xù)振蕩，保持功角穩(wěn)定的能力。

2.2.1.3.2

      大擾動動態(tài)功角穩(wěn)定 large-disturbance dynamic rotor angle stability

      電力系統(tǒng)受到大擾動后，在自動調(diào)節(jié)和控制裝置的作用下，保持長過程功角穩(wěn)定的能力。

      注：通常指電力系統(tǒng)受到大擾動后不發(fā)生發(fā)散振蕩或持續(xù)振蕩。

2.2.2

      電壓穩(wěn)定 voltage stability

      電力系統(tǒng)受到小擾動或大擾動后，系統(tǒng)電壓能夠保持或恢復(fù)到允許的范圍內(nèi)，不發(fā)生電壓崩潰的能力。

2.2.2.1

      靜態(tài)電壓穩(wěn)定 steady-state voltage stability

      電力系統(tǒng)受到小擾動后，系統(tǒng)所有母線保持穩(wěn)定電壓的能力。

2.2.2.2

      暫態(tài)電壓穩(wěn)定 transient voltage stability

      電力系統(tǒng)受到大擾動后，系統(tǒng)所有母線保持穩(wěn)定電壓的能力。

2.2.3

      頻率穩(wěn)定 frequency stability

      電力系統(tǒng)受到小擾動或大擾動后，系統(tǒng)頻率能夠保持或恢復(fù)到允許的范圍內(nèi)，不發(fā)生頻率振蕩或崩潰的能力。

2.3

      N-1原則 N-1 principle

      正常運(yùn)行方式下的電力系統(tǒng)中任一元件（如發(fā)電機(jī)、交流線路、變壓器、直流單極線路、直流換流器等，下同）無故障或因故障斷開，電力系統(tǒng)應(yīng)能保持穩(wěn)定運(yùn)行和正常供電，其他元件不過負(fù)荷，電壓和頻率均在允許范圍內(nèi)。

      注1：N-1原則用于電力系統(tǒng)靜態(tài)安全分析（任一元件無故障斷開），或動態(tài)安全分析（任一元件故障后斷開的電力系統(tǒng)穩(wěn)定性分析）。

      注2：當(dāng)發(fā)電廠僅有一回送出線路時(shí)，送出線路故障可能導(dǎo)致失去一臺以上發(fā)電機(jī)組，此種情況也按N-1原則考慮。

2.4

      受端系統(tǒng) receiver-end system

      以負(fù)荷集中地區(qū)為中心，包括區(qū)內(nèi)和鄰近電廠在內(nèi)，用較密集的電力網(wǎng)絡(luò)將負(fù)荷和這些電源聯(lián)接在一起的電力系統(tǒng)。

      注：受端系統(tǒng)通過接受外部及遠(yuǎn)方電源輸入的有功電力和電能，以實(shí)現(xiàn)供需平衡。

2.5

      短路比 short-circuit ratio

      換流站交流母線的短路容量對直流換流器額定容量之比。

      注1：短路比是表征直流輸電所連接的交流系統(tǒng)強(qiáng)弱的指標(biāo)。

      注2：新能源場站可類比直流定義相應(yīng)的短路比指標(biāo)。

2.6

      多饋入直流短路比 multi-inmulti-infeed DC short-circuit ratio

      直流饋入換流母線的短路容量與考慮其他直流回路影響后的等值直流功率的比值。

2.7

      樞紐變電站 pivotal substation

      330kV及以上電壓等級的變電站。

      注1：不包括單回線路供電的終端變電站。

      注2：對電網(wǎng)安全運(yùn)行影響重大的220kV變電站是否為樞紐變電站，由所屬電網(wǎng)企業(yè)根據(jù)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)確定。

2.8

      重要負(fù)荷（用戶）important load（user）

      故障或非正常切除該負(fù)荷（用戶），將造成重大政治影響和經(jīng)濟(jì)損失，或威脅人身安全和造成人員傷亡等。可根據(jù)有關(guān)規(guī)定和各電力系統(tǒng)具體情況確定。

2.9

      可中斷負(fù)荷 interruptable load

      根據(jù)電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定或電力平衡需要，與用戶約定可在規(guī)定時(shí)間內(nèi)切除和恢復(fù)的用電負(fù)荷。

2.10

      系統(tǒng)間聯(lián)絡(luò)線 interconnection line

      省級電網(wǎng)間或大區(qū)電網(wǎng)間的輸電線路。

      注：大區(qū)電網(wǎng)是幾個(gè)省電網(wǎng)互聯(lián)形成的電網(wǎng)。

2.11

      新能源場站 renewable energy station

      集中接入電力系統(tǒng)的風(fēng)電場或光伏電站并網(wǎng)點(diǎn)以下所有設(shè)備。

      注：包括變壓器、母線、線路、變流器、儲能、風(fēng)電機(jī)組、光伏發(fā)電系統(tǒng)、無功調(diào)節(jié)設(shè)備及輔助設(shè)備等。

2.12

      涉網(wǎng)保護(hù) grid-related protection

      在發(fā)電機(jī)組（含新能源）及同步調(diào)相機(jī)、靜止同步補(bǔ)償器等無功調(diào)節(jié)設(shè)備的保護(hù)和控制裝置中，動作行為和參數(shù)設(shè)置與電網(wǎng)運(yùn)行方式相關(guān)，或需要與電網(wǎng)側(cè)安全自動裝置相協(xié)調(diào)的部分。

      注：如同步發(fā)電機(jī)組定子過電壓保護(hù)、轉(zhuǎn)子過負(fù)荷保護(hù)、失磁保護(hù)、失步保護(hù)、頻率異常、超速保護(hù)、頂值與過勵限制、風(fēng)機(jī)過電壓保護(hù)等。

3 保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的基本要求

3.1 總體要求

3.1.1 為保證電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，維持電力系統(tǒng)頻率、電壓的正常水平，系統(tǒng)應(yīng)有足夠的靜態(tài)穩(wěn)定儲備和有功功率、無功功率備用容量。備用容量應(yīng)分配合理，并有必要的調(diào)節(jié)手段。在正常負(fù)荷及電源波動和調(diào)整有功、無功潮流時(shí)，均不應(yīng)發(fā)生自發(fā)振蕩。

3.1.2 合理的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和電源結(jié)構(gòu)是電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)。在電力系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)階段，應(yīng)統(tǒng)籌考慮，合理布局；在運(yùn)行階段，運(yùn)行方式安排也應(yīng)注重電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和電源開機(jī)的合理性。合理的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和電源結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足如下基本要求：

      a）能夠滿足各種運(yùn)行方式下潮流變化的需要，具有一定的靈活性，并能適應(yīng)系統(tǒng)發(fā)展的要求；

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