電力系統暫態穩定對繼電保護和安全自動裝置的要求

丁威 熊王斌

（國網荊州供電公司檢修分公司，湖北荊州 434000）

電力系統暫態穩定對繼電保護和安全自動裝置的要求

丁威 熊王斌

（國網荊州供電公司檢修分公司，湖北荊州 434000）

隨著當前我們國家的經濟飛速發展以及人民生活水平的普遍提高，無論是工農業還是人民的日常生活當中，對電力的需求都呈現出直線上升的趨勢。因此，本文主要通過對變電站自身的母線故障系統穩定性角度進行入手，簡要分析了如果想要保持電力系統自身的暫態穩定性的話，繼電保護裝置等設備需要達到的要求。希望本文可以拋磚引玉，給同行提供一點小小的經驗和思路。

電力系統 暫態穩定 繼電保護 要求

在當前220kv的變電站當中，主接線的構成一般是雙重母線帶著旁路支線的方式進行互相接線。按照國家相關的規定，所有的母線保護裝置應該定期，也就是三年到五年的時間進行一次徹底的校驗，在整個校驗的期間，所有的母差保護將會處于一種停用的狀態，也就是說被保護的母線這幾天的時間會一直處于失去母線保護的狀態。在這種狀態下，一旦處于絕對中樞地位的樞紐變電站失去了母差保護，如果母線發生了故障就會出現暫態穩定的問題。因此，如何保障電力系統，尤其是變電站的暫態穩定就對我們當前的電力系統繼電保護提出了新的挑戰。

1　當前電力系統的暫態穩定要求分析

對于當前的電力系統運行來說，同步運行的穩定性、頻率構建下的穩定性以及電壓的穩定性已經構成了當前運行狀態穩定的主要標準。如果失去了同步運行的穩定性，那么系統將會發生振蕩，同時直接引起了系統中樞構建下的電壓輸電設備當中的電流和電壓的周期性劇烈波動，這就直接導致電力系統沒有辦法進行正常供電，而最終導致不能繼續運行，使得大面積停電事故出現。失去頻率穩定最直接的后果就是導致輸電的頻率崩潰，也會導致整個系統都出現停電事故；而電壓穩定失去則導致整個供電輻射面出現巨大的影響，甚至是直接停電。

在當前我們國家的規定當中，保持暫態穩定的要求一般可以分成三個層面進行探索。

首先，對于那些比較輕巧而又經常發生的故障，比如非單一回220kv線路當中的單回發生了單項構建下的永久故障，經過重合之后發生了永跳，這不但要求我們對系統穩定性進行保證，即使是在保持擾動之后也不可以出現大的波動，并保持對用戶自身的不間斷供電。其次對于網絡博若條件的故障，比如系統的但會聯絡線故障，則要求在進行擾動之后保持系統的繼續穩定，但是同時允許對部分的負荷進行損失補償。最后，對于十分嚴重的單一故障，比如說三相短路故障來說則需要把系統的穩定需求放到第一位，但是為了達到這個要求，我們可以采取任何措施來進行保證。

一般說來，按照國家的相關規定，當進行雙母線的接線方式構架的時候，母差保護停用的時候，我們可以考慮當出現母線單相接地的故障時，通過母線的對側線路后備保護延時段動作進行跳閘執行的時候，電網不會出現失去穩定的情況。因此，下文進行討論的基礎就是無母差時的母線單相接地故障。

2　系統自身的穩定對于繼電保護和安全裝置的動作行為所構成的要求

首先我們要說明的是，對于一個電網來說，提高其系統自身安全穩定運行基礎的前提條件就是要對電網本身的結構進行合理保持和整理。繼電保護可以快速同時有選擇目的性的對故障部位進行切除，這是我們可以保障系統穩定的最關鍵條件，而與此同時，對應的安全自動裝置的動作觸發正確就成為了系統穩定構建下的最后防線。正是因為如此，在母差保護進行停用的時候，我們要考慮對淡忘運行穩定性提升也要從這兩個方面進行入手，也就是當故障進行切除的時候，如何盡量不損害電網的自身結構，使其變化盡可能的降低減小。

在母差保護進行正常處理運行的時候，當母線的故障發生之后，電網的保護裝置只有選擇的對有故障的那一排母線進行切除處理，而另外一面沒有故障的母線以及對應的設備都可以保持正常的運行。如果我們合理安排對應的母線方式，這個時候，本站在電網的結構當中所處于的位置也不會發生極其巨大的變化因為故障所直接造成的負荷轉移也相對較為輕松，電網一般就可以保持穩定的繼續運行。如果母差停用的話，也力爭只切除有故障的母線，而沒有故障的母線也繼續正常運行。這樣會使得系統的運行穩定性得到提高。由此我們可以看出，繼電保護如果可以按照我們的設想進行故障切除動作的執行，就可以使得變電站的無母差保護狀態下的系統運行不會失去穩定。如果我們把雙母線全部進行切除作業，根據實際檢驗的結果，系統卻可以保持平穩的運行。因此，在故障切除的時候電網結構所產生的不同變化將會直接導致系統穩定性發生巨大的改變。繼電保護和配套的安全裝置對于系統的穩定性所構成的影響在我們今后的運行管理中還有很多要研究的地方。

3　母差保護校驗和系統運行的建議探索

首先，在進行母差的保護校驗的時候，應該對本母線操作一次設備的情況進行阻止。因為在這種情況下，因為一次設備進行的誤操作頻頻發生，這種操作的最嚴重后果就是導致三相短路故障，而這種故障對于電壓系統的穩定性來說是最為致命的。一般來說，系統都難以承受這種故障，我們要杜絕這種故障的發生。

其次，我們要隨時調整繼電保護的動作和行為。我們可以在變電站進行母差保護校驗的時候，在當前的電網以及其他的相關設備速動保護都為正常的前提下，通過對電站的母聯保護以及出現對端延時段的保護定值進行調整的方法，來對電網的保護動作行為進行實現，并且保證在進行母線單向接地故障的時候系統不會出現失去穩定的情況。

最后，母差保護校驗的時候，我們必須保證相關設備的速動保護不會停止。當我們采用了臨時定值構建之后，為了防止當前本站的母聯在不是這個母線出現故障的時候跳閘，我們必須要母聯定值范圍內的所有參與設備都要保證速動保護的正常運行，比如線路的高頻保護或者是其他母線的母差保護，或者是主變的差動保護等等。

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