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【新規解讀】新版《電力系統安全穩定導則》

發布:2020-06-03 09:50:29 關注度:471次
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現行《電力系統安全穩定導則》(DL755—2001)自2001年頒布實施以來已接近20年,在該導則的指導下,我國電網得到了長足的發展,電網的穩定及重大事故呈現逐年下降趨勢,穩定水平逐年提高。隨著電力系統逐漸復雜,現行導則也存在一定的局限性:1. 系統形態變化,現行導則缺少要求目前我國東中部地區已經形成1000千伏交流網架,并建成多回西電東送特高壓直流,現行導則制定時期我國主干網為500千伏電網,主要針對500千伏及以下電壓等級提出要求,且缺少直流的相關要求,難以適應特高壓交直流混聯電網發展要求。2. 現行導則難以適應電源多元發展近年來風電、光伏等新能源發展迅速,對系統調節能力等環節都提出了新的要求?,F行導則已不能適應新能源裝機迅猛發展的新局面。3.現行導則有諸多問題未涉及缺少電力系統頻率穩定、短路電流計算等相關規定。面對新技術、新情況給電力系統帶來的嚴峻挑戰與潛在風險,為更好適應我國電力系統發展的實際需求,國家能源局組織開展了《電力系統安全穩定導則》(下文簡稱《導則》)修編工作,并由電力行業標準升級為國家標準(GB38755-2019),將于2020年7月1日實施。01丨完善直流相關要求全國多區域呈現交直流混聯格 局,系統運行特性發生顯著變化,現行導則缺少對直流相關要求。此次導則修編從交直流協調發展、直流落點區域合理配置動態無功以及直流故障形式等多角度進行完善。02丨提出新能源場站相關性能要求隨著大規模新能源機組接入,電力系統調節能力和抗擾動能力降低,安全穩定運行面臨巨大風險。此次《導則》修訂新增新能源相關要求,明確新能源場站應具備無功調節能力,其電壓和頻率耐受能力原則上與同步發電機組的耐受能力一致,受端系統新能源場站短路比應達到合理的水平。03丨完善電力系統安全穩定標準電力系統安全穩定標準仍分為三級,本次修編在故障形式中增加了直流、新能源場站等相關的內容,新增直流閉鎖、新能源場站脫網等故障形態。04丨明確同桿并架線路認定原則目前對于同桿并架線路認定原則與N-2故障校核形式尚不統一。此次《導則》修編規定在發電廠或變電站出線、進線同桿架設的桿塔基數合計不超過20基,且同桿架設的線路長度不超過該線路全長10%的情況下,發生同塔N-2故障時可不作為第二級標準,而歸入第三級標準。05丨增加頻率穩定計算相關要求華東等區域電網通過跨區直流饋入大量功率、或區內接納大量新能源,置換大量本地機組,造成系統慣性和頻率穩定性降低。為適應電網發展新要求,提出了頻率穩定相關內容,從頻率穩定計算的內容、判據和仿真工具等方面做出了規定。06丨增加短路電流計算相關要求對短路電流計算方法及標準提出了新的要求,明確短路電流計算內容為發生短路時的初始對稱短路電流并考慮直流分量衰減情況,短路故障形式應分別考慮三相短路故障和單相接地故障。07丨增加次同步振蕩計算的場景針對新能源場站、串補站近區可能產生的次同步振蕩或超同步振蕩問題,補充了開展次同步振蕩或超同步振蕩計算分析的場景。汽輪發電機組送出工程及近區存在串聯補償裝置或直流整流站。 新能源場站集中接入短路比較低的電力系統。新能源場站近區存在串聯補償裝置或直流整流站。其它存在次同步振蕩或超同步振蕩風險的情況。08丨增加對仿真模型和工具的要求01結合日常工作落實導則相關要求本次導則的修編在內容上進行擴充、完善,更加適應新一代電力系統發展要求,強調直流和新能源場站并網等相關內容,統一了同桿并架線路認定標準。下一步將結合日常工作需求,從安徽電網實際發展需要出發,加強直流和新能源場站并網帶來的安全穩定問題的分析,在規劃、設計、評審等工作中嚴格落實相關要求,切實提升電網安全穩定水平。02提升系統支撐與調節能力在直流輸電、新能源廠站等電力電子并網工程的規劃設計中,強化短路比/多饋入直流短路比的校核分析,開展多種形式穩定分析,以保障相關工程的安全并網運行。從規劃階段對新能源接入提出要求,提高新能源抗擾能力,必要時提出儲能配置、動態無功補償配置需求。03提高系統安全穩定特性的仿真水平和認知能力落實國網公司“統一數據、統一平臺、統一計算”要求,利用中國電科院建成的規劃仿真平臺開展相關計算工作,在規劃、設計工作中應推動電磁暫態仿真、機電-電磁混合仿真技術的推廣和應用。針對新能源集中地區,新能源響應特性對系統穩定性影響較大時,細化新能源場站的技術資料與參數管理工作,建立詳細仿真模型,并開展重點研究,提升對安全穩定的認知和仿真計算能力。

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現行《電力系統安全穩定導則》(DL755—2001)自2001年頒布實施以來已接近20年,在該導則的指導下,我國電網得到了長足的發展,電網的穩定及重大事故呈現逐年下降趨勢,穩定水平逐年提高。隨著電力系統逐漸復雜,現行導則也存在一定的局限性:


1. 系統形態變化,現行導則缺少要求


目前我國東中部地區已經形成1000千伏交流網架,并建成多回西電東送特高壓直流,現行導則制定時期我國主干網為500千伏電網,主要針對500千伏及以下電壓等級提出要求,且缺少直流的相關要求,難以適應特高壓交直流混聯電網發展要求。


2. 現行導則難以適應電源多元發展


近年來風電、光伏等新能源發展迅速,對系統調節能力等環節都提出了新的要求?,F行導則已不能適應新能源裝機迅猛發展的新局面。


3.現行導則有諸多問題未涉及


缺少電力系統頻率穩定、短路電流計算等相關規定。

面對新技術、新情況給電力系統帶來的嚴峻挑戰與潛在風險,為更好適應我國電力系統發展的實際需求,國家能源局組織開展了《電力系統安全穩定導則》(下文簡稱《導則》)修編工作,并由電力行業標準升級為國家標準(GB38755-2019),將于2020年7月1日實施。


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01丨完善直流相關要求

  • 全國多區域呈現交直流混聯格 局,系統運行特性發生顯著變化,現行導則缺少對直流相關要求。

  • 此次導則修編從交直流協調發展、直流落點區域合理配置動態無功以及直流故障形式等多角度進行完善。

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02丨提出新能源場站相關性能要求

  • 隨著大規模新能源機組接入,電力系統調節能力和抗擾動能力降低,安全穩定運行面臨巨大風險。

  • 此次《導則》修訂新增新能源相關要求,明確新能源場站應具備無功調節能力,其電壓和頻率耐受能力原則上與同步發電機組的耐受能力一致,受端系統新能源場站短路比應達到合理的水平。

image03丨完善電力系統安全穩定標準

  • 電力系統安全穩定標準仍分為三級,本次修編在故障形式中增加了直流、新能源場站等相關的內容,新增直流閉鎖、新能源場站脫網等故障形態。

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04丨明確同桿并架線路認定原則

  • 目前對于同桿并架線路認定原則與N-2故障校核形式尚不統一。

  • 此次《導則》修編規定在發電廠或變電站出線、進線同桿架設的桿塔基數合計不超過20基,且同桿架設的線路長度不超過該線路全長10%的情況下,發生同塔N-2故障時可不作為第二級標準,而歸入第三級標準。

05丨增加頻率穩定計算相關要求

  • 華東等區域電網通過跨區直流饋入大量功率、或區內接納大量新能源,置換大量本地機組,造成系統慣性和頻率穩定性降低。

  • 為適應電網發展新要求,提出了頻率穩定相關內容,從頻率穩定計算的內容、判據和仿真工具等方面做出了規定。

06丨增加短路電流計算相關要求

  • 對短路電流計算方法及標準提出了新的要求,明確短路電流計算內容為發生短路時的初始對稱短路電流并考慮直流分量衰減情況,短路故障形式應分別考慮三相短路故障和單相接地故障。

07丨增加次同步振蕩計算的場景

針對新能源場站、串補站近區可能產生的次同步振蕩或超同步振蕩問題,補充了開展次同步振蕩或超同步振蕩計算分析的場景。

  • 汽輪發電機組送出工程及近區存在串聯補償裝置或直流整流站。 

  • 新能源場站集中接入短路比較低的電力系統。

  • 新能源場站近區存在串聯補償裝置或直流整流站。

  • 其它存在次同步振蕩或超同步振蕩風險的情況。

08丨增加對仿真模型和工具的要求

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01結合日常工作落實導則相關要求

本次導則的修編在內容上進行擴充、完善,更加適應新一代電力系統發展要求,強調直流和新能源場站并網等相關內容,統一了同桿并架線路認定標準。下一步將結合日常工作需求,從安徽電網實際發展需要出發,加強直流和新能源場站并網帶來的安全穩定問題的分析,在規劃、設計、評審等工作中嚴格落實相關要求,切實提升電網安全穩定水平。


02提升系統支撐與調節能力

在直流輸電、新能源廠站等電力電子并網工程的規劃設計中,強化短路比/多饋入直流短路比的校核分析,開展多種形式穩定分析,以保障相關工程的安全并網運行。

從規劃階段對新能源接入提出要求,提高新能源抗擾能力,必要時提出儲能配置、動態無功補償配置需求。


03提高系統安全穩定特性的仿真水平和認知能力

落實國網公司“統一數據、統一平臺、統一計算”要求,利用中國電科院建成的規劃仿真平臺開展相關計算工作,在規劃、設計工作中應推動電磁暫態仿真、機電-電磁混合仿真技術的推廣和應用。

針對新能源集中地區,新能源響應特性對系統穩定性影響較大時,細化新能源場站的技術資料與參數管理工作,建立詳細仿真模型,并開展重點研究,提升對安全穩定的認知和仿真計算能力。


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