资源描述：
U D C P 中华人民共和国国家标准 G B ／T5 0 7 0 3 2 0 1 1 电力系统安全自动装置设计规范 C o d ef o rd e s i g no fa u t o m a t i c i t ye q u i p m e n t f o rp o w e rs y s t e ms e c u r i t y 2 0 1 1 0 7 2 6 发布2 0 1 2 0 6 一0 1 实施 宰豁翼翥篡篆蹴喜然詈⋯布中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局⋯一”。 中华人民共和国国家标准 电力系统安全自动装置设计规范 C o d ef o rd e s i g no fa u t o m a t i c i t ye q u i p m e n t f o rp o w e rs y s t e ms e c u r i t y G B ／T5 0 7 0 3 2 0 1 1 主编部门中国电力企业联合会 批准部门中华人民共和国住房和城乡建设部 施行日期2 012年 6 月 1 日 中国计划出版社 2 0 1 1 北京 中华人民共和国国家标准 电力系统安全自动装置设计规范 G B ／T5 0 7 0 32 0 1 1 中国计划出版社出版 地址；北京市两城区术樨地北里甲1 1 号国宏大厦C 庵4 层 邮政编码1 0 0 0 3 8 电话6 3 9 0 6 4 3 36 3 9 0 6 3 8 1 新华书店北京发行所发行 北京世知印务有限公司印刷 8 5 0 1 1 6 8 毫米1 ／3 2 1 5 印张3 2 千字 2 0 1 2 年4 月第1 版2 0 1 2 年4 月第1 扫 印刷 印数12 0 1 0 0 册 统一书号1 5 8 0 1 7 7 7 5 2 定价1 2 ．0 0 元 中华人民共和国住房和城乡建设部公告 第1 1 0 2 号 关于发布国家标准电力系统 安全自动装置设计规范的公告 现批准电力系统安全自动装置设计规范为国家标准，编号 为G B ／T5 0 7 0 3 - - Z 0 1 1 ，自2 0 1 2 年6 月1 日起实施。 本规范由我部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发行。 中华人民共和国住房和城乡建设部 二。一一年七月二十六日 刖景 本规范是根据原建设部关于印发 2 0 0 7 年工程建设标准规 范制订、修订计划 第二批 的通知 建标 2 0 0 7 3 1 2 6 号 的要求。 由中国电力工程顾问集团东北电力设计院会同有关单位编制完 成的。 本规范共分5 章，主要内容包括总则、术语、电力系统安全稳 定计算分析原则、安全自动装置的主要控制措施和安全自动装置 的配置。 本规范由住房和城乡建设部负责管理，由中国电力企业联合 会负责日常管理，由中国电力工程顾问集团东北电力设计院负责 具体技术内容的解释。本规范在执行过程中，如发现需要修改和 补充之处，请将意见和建议寄送中国电力工程顾问集团东北电力 设计院 i i k 址长春市人民大街4 3 6 8 号，邮政编码1 3 0 0 2 1 ，以供 今后修订时参考。 本规范主编单位、参编单位、主要起草人和主要审查人 主编单位中国电力工程顾问集团东北电力设计院 参编单位中国电力工程顾问集团中南电力设计院 主要起草人吴晓蓉王颖王建华马进霞谭永才 季月辉 主要审查人陈志蓉高洵徐磊刘汉伟马怡晴 余小平梅勇张志鹏赵萌杨立田 郑开琦蔡小玲韩笠朱洪波孙光辉 目次 1 总‘则- ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯- ⋯⋯⋯⋯ 2 术语⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 3 电力系统安全稳定计算分析原则- ⋯⋯ 3 ．1 稳定计算水平年⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 3 ．2 稳定计算运行方式⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 3 ．3 稳定计算故障类型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 3 ．4 稳定计算模型及参数⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 35 稳定计算故障切除时间及自动装置动作时间 3 ．6 稳定计算分析内容⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 37 稳定判据⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 4 安全自动装置的主要控制措施⋯⋯⋯ 4 ．I 切除发电机⋯⋯’⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯- 4 ．2 集中切负荷’⋯⋯⋯⋯- ⋯⋯⋯⋯⋯ 4 ．3 无功补偿装置的控制⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．． 4 ．4 电力系统解列及备用电源投入⋯⋯⋯⋯⋯ 4 ．5 直流控制⋯’⋯⋯’⋯⋯⋯- ⋯⋯⋯⋯ 5 安全自动装置的配置⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 5 ．i 安全自动装置的配置原则⋯⋯⋯⋯ 52 安全自动装置配置⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 5 ．3 安全自动装置对通道及二次回路的要求⋯ 本规范用词说明⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 引用标准名录⋯⋯⋯⋯⋯⋯- ⋯⋯⋯⋯⋯ 附条文说明⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯- 1 2 4 4 4 4 6 7 8 9 10 10 1O 10 10 1 1 12 12 13 14 17 18 19 i C o n t e n t s 1G e n e r a lp r o v i s i o n s - - - - - - 2T e r m s - 3 S t u d yg u i d ef o rs e c u r i t ya n ds t a b i l i t yo fp o w e rs y s t e m 31T h es t u d yh o r i z o n ‘‘‘。‘‘‘‘‘‘‘‘’’‘’‘。。。’‘‘‘‘‘。。‘。‘‘‘。‘‘‘‘‘‘‘ 32T h es y s t e mo p e r a t i o nm o d e s 。。‘’ ‘。‘。‘’‘‘’’‘’ 。’’。’。’。‘’ 3 3 C o n t i n g e n c yc a t e g o r y ‘‘’’‘’’ ’’’。‘’‘‘ ‘。’’‘’’’ ‘‘‘’‘‘’’‘‘’‘‘ 3 4 D y n a m i cm o d e l sa n dp a r a m e t e r s 。‘‘。。。’’‘。。‘。’‘。‘。’’’。。’。。。 3 ．5 F a u l tc l e a r i n gt i m ea n da u t o m o a t i o nr e s p o n s et i m e ’’’’’’ 3 ．6 S t u d yc o n t e n t s ‘‘‘。。。‘‘‘‘‘’。’‘‘‘‘。。‘‘‘‘‘。。’‘‘‘‘‘’‘‘‘‘‘‘‘。’’‘ 37C r i t e r i ao fs t a b i l i t y ’’’。。’’‘‘’。。‘‘’’。’。‘‘‘。。’‘‘’’‘‘‘‘‘‘‘’‘‘ 4 M a j o rc o n t r o lm e a s u r e so fs e c u r i t ya u t o m a t i c d e v i c e s 41G e n e r a t i o ns h e d d i n g 。‘。’‘‘‘‘‘。’‘‘‘‘‘。。‘‘‘‘‘‘‘。’‘‘‘‘‘‘’。‘’’‘ 42 L u m pl o a ds h e d d i n g ’’’。’’’’’’‘。’’‘’’’。。’‘‘‘’’’’’’’’‘ ’’’’ 4 ．3C o n t r o lo fs e r i e sc o m p e n s a t i o na n ds h u n tc o m p e n s a t i o n 4 4 S y s t e ms p l i t t i n ga n ds w i t c h i n gi nt h eb a c k u pg e n e r a t i o n 4 5D cc o n t r 0 1 - - - - - - ⋯⋯- 5 C o n f i g u r a t i o no fs e c u r i t ya u t o m a t i cd e v i c e s 5 ．1 C o n f i g u r a t i o np r i n c i p l e so fs e c u r i t ya u t o m a t i cd e v i c e s ’’’ 5 ．2 C o n f i g u r a t l o n so fs e c u r i t ya u t o m a t i cd e v i c e s ⋯⋯⋯⋯⋯ 5 ．3 R e q u i r e m e n t sf o rc h a n n e la n ds e c o n d a r yc i r c u i to fs e c u r i t y a u t o m a t i cd e v i c e s E x p l a n a t i o no fw o r d i n gi nt h i sc o d e - - - - L i s to fq u o t e ds t a n d a r d s - - - - - - - A d d i t i o nE x p l a n a t i o no fp r o v i s i o n s - - - - - - - 2 I4 17 18 19 ，o o o o o o ，o o如坨M 1总则 1 ．o ．1 为在设计中贯彻国家技术经济政策，保证电力系统安全自 动装置的设计达到安全可靠、技术先进和经济合理，制定本规范。 1 ．o ．2 本规范适用于3 5 k V 及以上电压等级的电力系统安全自 动装置设计，低电压等级 1 0 k V 及以下 的电力系统安全自动装 置设计也可执行本规范。 1 ．0 ．3 电力系统安全自动装置设计除应符合本规范外，尚应符合 国家现行有关标准的规定。 2 术语 2 ．0 ．1 安全自动装置s e c u r i t ya u t o m a t i cd e v i c e so fp o w e r s y s t e m 防止电力系统失去稳定性和避免电力系统发生大面积停电事 故的自动保护装置。如输电线路自动重合闸装置、安全稳定控制 装置、自动解列装置、自动低频减负荷装置和自动低电压减负荷装 置等。 2 ．0 ．2 安全稳定控制装置s e c u r i t ya n ds t a b i l i t yc o n t r o ld e v i c e so fp o w e rs y s t e m 为保证电力系统在遇到电力系统安全稳定导则D I 。7 5 5 规 定的第二级安全稳定标准的大扰动时的稳定性而在电厂或变电站 换流站 内装设的自动控制设备，实现切机、切负荷、快速减出力、 直流功率紧急提升或回降等功能，是确保电力系统安全稳定的第 二道防线的重要设施。主要由输入、输出、通信、测量、故障判别、 控制策略等部分组成。 2 ．O ．3 安全稳定控制系统s e c u r i t ya n ds t a b i l i t yc o n t r o ls y s t e n l 由两个及以上厂站的安全稳定控制装置通过通信设备联络构 成的系统，实现区域或更大范围的电力系统的稳定控制，宜分为控 制主站、子站、执行站。 2 ．0 ．4 自动解列装置 a u t o m a t i cs p l i t t i n gd e v i c e so fp o w e r s y s t e m 针对电力系统失步振荡、频率崩溃或电压崩溃的情况，在预先 安排的适当地点有计划地自动将电力系统解开，或将电厂与连带的 适当负荷自动与主系统断开，以平息振荡或防止事故扩大的自动装 7 ’ 嚣。依系统发生的事故性质，按不同的使用条件和安装地点，自动 解列装置呵分为失步解列装置、频率解列装置和低电压解列装置。 2 ．0 ．5 低频低压减负荷装置 s h e d d i n gl o a dd e v i c e s 自动低频减负荷装置足指在电力系统发生事故出现功率缺额 引起频率急剧大幅度下降时，自动切除部分用电负荷使频率迅速 恢复到允许范围内，以避免频率崩溃的自动装置；自动低压减负荷 装置是指为防止事故后或负荷上涨超过预测值，因无功缺额引发 电压崩溃事故，自动切除部分负荷，使运行电压恢复到允许范围内 的自动装置。同时具备A 动低频减负荷和自动低压减负荷功能的 装置称为低频低压减负荷装置。 2 ．0 ．6 在线稳定控制系统 o n l i n es t a b i l i t yc o n t r o ls y s t e m 由设置在调度端或枢纽控制站的在线稳控决策主站及厂站端的 稳控装置通过通信通道构成的系统。系统可实时采集电力系统运行 方式信息、在线跟踪电网变化、进行动态安全分析、实现在线暂态安全 一体化定量评估并制定相应的预防控制措施和紧急控制措施。 2 ．0 ．7 自动重合闸 a u t or e c l o s e 架空线路或母线因故断开后，被断开的断路器经预定短时延 而自动合闸，使断开的电力元件重新带电；如果故障未消除，则由 保护装置动作将断路器再次断开的自动操作循环。主要分为三相 重合闸、单相重合闸。 2 ．0 ．8 事故扰动d i s t u r b a n c e 电力系统由于短路或系统元件非计划切除而造成的突然巨大 的和实质性的状态变化称为事故扰动。 2 ．0 ．9 连接和断面c o n n e c t i o na n ds e c t i o n 连接是联系电力系统两个部分的电网元件 输电线、变压器 等 的组合。中间发电厂和负荷枢纽点也可包括在“连接”概念中。 断面是一个或数个连接元件，将其断开后电力系统分为两个独立 部分。 3 3 电力系统安全稳定计算分析原则 3 ．1 稳定计算水平年 3 ．1 ．1 安全稳定计算分析所选取的设计水平年主要应为工程投 产年；若工程分期投产，则还应包括过渡年。 3 ．1 ．2 用于计算的电网结构应与设计水平年相对应。 3 ．1 ．3 计算负荷应与设计水平年相对应。当负荷增长对系统稳 定影响显著时，宜进行负荷对系统稳定影响的敏感性分析。 3 ．2 稳定计算运行方式 3 ．2 ．1 稳定计算中应针对具体校验对象 线路、母线、主变等 ，选 择对安全稳定最不利的方式进行安全稳定校验。 3 ．2 ．2 稳定计算可选择下列运行方式 1 正常运行方式包括计划检修运行方式和按照负荷曲线以 及季节变化出现的水电大发、火电大发、风电多发、最大或最小负 荷、最小开机和抽水蓄能运行工况等可能出现的运行方式。 2 事故后运行方式电力系统事故消除后，在恢复到正常运 行方式前所出现的短期稳态运行方式。 3 特殊运行方式大型发电机组、主干线路、大容量变压器、 直流单极、串联补偿等设备检修、区域间交换功率变化等对系统安 全稳定运行影响较为严重的方式。 3 ．3 ．1 故障。 3 ．3 ．2 3 ．3 稳定计算故障类型 稳定计算应考虑在对稳定最不利地点发生金属性短路 故障属于电力系统遭受的大事故扰动，按严重程度和出现 概率大扰动可分为表3 ．3 ．2 所列的类型。 表3 ．3 ．2 事故扰动类型 类 } 事故扰动备注 1 任何线路发生单相瞬时接地舣障重正常运ir 方式下电力系统受 合闸成功；到I 粪扰动后，继电保护、断路 2 同级电压的双回或多同线和环网，任器及重合闸正确动作，水鹰采 一回线单相永久故障重合不成功及尤故取稳定控制措施．应保持电山 障三相断开不重合；系统稳定运行和电网的I I 。常供 I 类 3 同级电压的双l 旦『或多回线和环喇．任电，其他』c 件不应超过规定的 单轻微 一同线三相故障断开不重台；事故过负荷能力．小发生连锁 4 任一台发电机组跳闸或失磁；跳闸。佩对于发电厂的交流送 故障 5 受端系统任一台变压器故障退出 出线路二相故障、发电厂的直 运行； 流送出线路单极故障、哺级电 6 任一大负荷突然变化；压的电磁环网中单瑚高一级电 7 任凹交流联络线故障或无故障断压线路故障或无故障断开，必 开水重合；要时可采用切机或快速降低发 8 直流输电系统单极故障电机组出力的措施 1 单回线蹄睥相永久接地故障重合不 成功及无故障兰相断开不重合；正常运行方式下电力系统受 Ⅱ类 2 任一段母线故障；到Ⅱ类扰动后，继电保护、断路 单一严蕈 3 同杆并架双回线的异名两相同时发器及重合闸正确动作，应能保 故障生单相接地故障重合不成功，舣同线三持稳定运行，必要时可采取切 相同时跳开；机和切负荷等稳定控制措施 4 直流输电系统双极故障 1 故障时开关拒动； 当电力系统受到Ⅲ类事故扰 2 故障时继电保护、自动装置谋动或动时，应采取措施，防止系统崩 Ⅲ类 拒动； 溃．避免造成长时间大面积停 多重严重 3 自动调停装置失灵；电和对最重要用户 包括厂用 故障 4 多重故障；电 的灾害性停电，使负荷损失 5 失去大容量发电厂；尽可能减少到最小．电力系统 6 其他偶然爵索 应尽快恢复正常运行 特殊故障 1 同一走廊的双同及以上线路中的任鹰采取措施保证电力系统稳 意两| 百【线同时无故障或者故障断扦，导定运行和对重要负衙的正常供 类型 致两叫线路退出运行电，其他线路乐发生连锁跳闸 5 续表3 ．3 ．2 类刑事故扰动备z i 在电力系统中出现商一级电 2 线路 变压器 发生单相永久故障 压的初期．允许采取切机措施 在电力系统叶| 出现高一级I b 特殊敞障压的初期．允许采取切机和切 类捌 3 线蹄 变压器 发生 三相短路故障 负荷措施，保证电力系统的稳 定运行 4 任一线路、母线主保护停运时，发生 臆采取措施保证电力系统的 单相永久接地故障稳定运行 3 ．3 ．3 安全稳定分析计算的故障类型应选择表3 ．3 ．2 所列的I 类和Ⅱ类故障，需要时可对表3 ．3 ．2 所列的Ⅲ类故障进行分析。 3 ．4 稳定计算模型及参数 3 ．4 ．1同步发电机及控制系统模型及参数应按下列规定进行 选择 1 同步发电机宜采用次暂态电势变化的详细模型； 2 对于能提供实测模型及参数的同步发电机，均应采用实测 模型和实测参数； 3 对于不能提供实测模型及参数的同步发电机，可采用典型 模型和典型参数； 4 原动机及调速系统的参数原则上应采用实测参数，不能提 供时可采用制造厂家提供的参数； 5 在规划没计阶段或无完整参数时，较大容量同步发电机可 参考已投运的相同厂家相同容量机组的模型及参数。 3 ．4 ．2 常用的风力机组模型有鼠笼异步风电机组、双反馈式异步 风电机组和直接驱动式同步风电机组，应根据实际选择相应模型。 3 ．4 ．3 负倚模型和参数应根据地区电网实际负荷特性和所使用 的程序确定，并应符合下列规定 1 综合负荷的模型可用静态电压和频率的指数函数并选用 R 恰当的指数代表。 2 比较集中的大容量电动机负荷的模型，可在相应的 1 l O k V 6 6 k V 高压母线用一等价感应电动机负荷与并联的静态 负荷表示。 3 在规划设计阶段，负荷可用与所在地区相同特性的负荷模 型或者恒定阻抗模型。 4 进行动态稳定分析时，应采用详细模型。 3 ．4 ．4 其他设备参数应按下列规定进行选择 1 现有设备应采用实际参数； 2 新建设备宜采用设计参数； 3 在规划设计阶段或无完整参数时，可按同类型设备典型参 数考虑。 3 ．5 稳定计算故障切除时间及自动装置动作时间 3 ．5 ．1稳定计算中的故障切除时间应包括断路器全断开和继电 保护动作 故障开始到发出跳闸脉冲 的时间。线路、主变、母线、 直流系统故障的切除时间宜按表3 ．5 ．1 的规定执行。 表3 ．5 ．1 线路、主变、母线、直流系统故障切除时间 故障』t 件电压等级及传输容量故障切除时间 5 0 0 k V 或7 5 0 k V近故障端00 9 s ．远故障端01s 线路故障2 2 0 k V 或3 3 0 k Vj 丘故障端和远故障端均为o ．1 2 s 10 0 0 k V 可采用与5 0 0 k V 线路相忙d 宦采Ⅲ相同电压等级线路近端故障切除 主监拽障高压侧、中压侧、低压侧 时闻 宜采用相同电压等级线路近端故障切除 母线故障 2 2 0 k V ～1 0 0 0 k V 时问 直流系统故障传输容鲑7 5 0 M W 及以上o ．0 6 s 闭锁放障极，0 ．16 s 切除滤波器 3 ．5 ．2 重合闸时间为从故障切除后到断路器主断口重新合匕的 时间，应根据电网实际重合闸整定时间确定。 7 3 ．5 ．3 断路器失灵保护动作切除时间为元件保护或者母线保护 动作时间、失灵保护整定延时和断路器跳闸时间的总和。元件保 护或者母线保护动作时间与断路器跳闸时间的总和可参考表 3 ．5 ．1 所列的故障切除时间，失灵保护整定延时可按下列规定 选择 l 一个半断路器接线形式的失灵保护整定延时可取n2 s ～O ．3 s ； 2 双母线接线形式的失灵保护整定延时可取0 ．3 s ～o ．5 S 。 3 ．5 ．4 安全稳定控制系统的执行时间为自动装置动作时间、通道 传输时间、相关断路器跳闸时间 或直流动作时间 的总和，应根据 系统实际情况确定。常用安全稳定控制系统的执行时间可按下列 规定选择 1 切机、切负荷可为0 ．2 s ～O ．3 s 。 2 直流功率调制响应时间可取0 ．1s ，直流功率提升和回降 速度可根据直流系统动态特性和系统稳定特性整定确定。 3 ．6 稳定计算分析内容 3 ．6 ．1 过负荷和低电压分析应符合下列规定 1 对于电源送端系统，在送电线路、升压联络变压器无故障 或发生故障跳开、直流闭锁等情况下，应研究送电线路或升压变压 器的过负荷问题。 2 对于受端系统，在供电线路、降压联络变压器或当地电源 损失等情况下，应研究供电线路或降压变压器的过负荷问题。 3 对于功率传输的中间连接和断面，在功率传输的重要线路 无故障或发生故障跳开情况下，应研究同一输电断面其他线路的 过负荷问题。 4 重要元件 线路、变压器 断开后应校核电压水平是否满足 稳定运行要求。 3 ．6 ．2 在本规范第3 ．2 节规定的运行方式和第3 ．3 节规定的故 障类型下，对系统稳定性进行校核。暂定稳定分析应考虑在最不 R ’ 利的地点发生金属性短路，计算时间可选择5 s 左右。 3 ．6 ．3 在电源与系统联系薄弱、电网经弱联系线路并列运行、有 大功率周期性冲击负荷、采用快速励磁调节等自动调节措施或者 系统事故有必要等情况下，应进行动态稳定分析。动态稳定分析 的计算时间可选择2 0 s 及以上。 3 ．6 ．4 暂态和动态电压稳定性分析可用暂态稳定和动态稳定计 算程序。 3 ．6 ．5 在电力系统故障后出现有功功率不平衡量较大情况下，应 进行频率稳定分析。 3 ．7 稳定判据 3 ．7 ．1 变压器和线路的热稳定判据应符合下列规定 1 变压器负载水平应限制在变压器规定的过载能力及持续 时间内。 2 线路功率应限制在线路热稳定允许输送能力之内，可根 据线路导线截面、类型、导线容许温升以及环境温度等确定线路 热稳定极限。 3 ．7 ．2 暂态稳定判据应包括下述三方面内容 1 功角稳定系统故障后，在同一交流系统中的任意两台机 组相对角度摇摆曲线呈同步减幅振荡。 2 电压稳定故障清除后，电网枢纽变电站的母线电压能够 恢复到0 ．8 p u 以上，母线电压持续低于0 ．7 5 p u 的时间不超过 1 ．0 s 。 3 频率稳定在采取切机、切负荷措施后，不发生系统频率崩 溃，且能够恢复到正常范围及不影响大机组的正常运行值，正常运 行的频率范围可取4 9 ．5 H z ～5 0 ．5 H z 。 3 ．7 ．3 动态稳定判据是在受到小的或大的事故扰动后，在动态摇 摆过程中发电机相对功角和输电线路功率呈衰减状态，电压和频 率能恢复到允许的范围内。 q ‘ 4 安全自动装置的主要控制措施 4 ．1 切除发电机 4 ．1 ．1 在满足控制要求前提下，切机应按水电机组、风电机组、火 电机组的顺序选择控制对象。 4 ．1 ．2 核电机组原则上不作为控制对象，但在切除其他机组无法满 足系统稳定要求且保证核反应堆安全的前提下，可切除核电机组。 4 ．1 ．3 在确定切机量时，应考虑必要的裕度。 4 ．2 集中切负荷 4 ．2 ．1 为保证电力系统安全稳定运行，可通过安全稳定控制装置 实现集中切负荷。 4 ．2 ．2 切负荷装置可切除变电站低压供电线路实现切负荷。在 选择被切除的负荷时，应综合考虑被切负荷的重要程度和有效性。 4 ．2 ．3 切负荷站的设置应根据需切除负荷量及负荷分配情况来 确定，切负荷数量应考虑一定裕度 2 0 ％左右 。 4 ．2 ．4 应有避免被切除负荷自动投入的措施。 4 ．3 无功补偿装置的控制 4 ．3 ．1 输电线路的可控串补装置的强补功能是提高系统暂态稳 定的有效手段，根据电网需要可作为同步稳定控制措施。 4 ．3 ．2 切除并联电抗器或投入并联电容器，用以防止电压降低； 投入并联电抗器或切除并联电容器，用以限制电压过高。 4 ．4 电力系统解列及备用电源投入 4 ．4 ．1电力系统解列应在事先设定的解列点有计划地进行解列 1 0 解列后的各部分系统应有限制频率过高或频率过低的控制措施。 4 ．4 ．2 在系统频率异常降低的情况下，可自动启动水电站和蓄能 电站的备用机组，以恢复系统频率。 4 ．5 直流控制 4 ．5 ．1 根据电网需要，通过控制直流输电系统的输电功率以及闭 锁直流极运行，可防止系统稳定破坏和设备过负荷、限制系统过电 压和频率波动。 4 ．5 ．2 直流控制具体方式可包括下列内容 1 系统频率限制； 2 功率或频率调制； 3 直流功率紧急提升或回降； 4 直流极闭锁。 4 ．5 ．3 直流控制可由直流控制系统检测执行，也可接收其他装置 发送的命令。 5 安全自动装置的配置 5 ．1 安全自动装置的配置原则 5 ．1 ．1 安全自动装置包括安全稳定控制装置、自动解列装置、过 频率切机装置、低电压控制装置、低频低压减负荷装置、备用电源 自动投入装置、自动重合闸装置。安全自动装置的配置应以安全 稳定计算结论为基础，应依据电网结构、运行特点、通信通道情况 等条件合理配置，配置方案应能对系统存在的各种稳定问题实现 有效的控制且与稳定计算分析结论一致，并应进行配置方案的技 术经济评价。 5 ．1 ．2 安全自动装置的配置及构成应根据国家现行标准电力 系统安全稳定导则D L7 5 5 和电力系统安全稳定技术导则 G B ／T2 6 3 9 9 的有关规定，按照电力系统安全稳定运行的三级标 准确定，执行时应采用下列原则 1 以保证电力系统安全稳定控制的可靠性要求为前提，同时 应保证电力系统安全稳定控制的有效性。 2 可采用就地控制和分层分区控制。 3 重要厂站安全自动装置应双重化配置。 4 装置配置应简单、可靠、实用，应尽量减少与继电保护装置 问的联系。 5 ．1 ．3 安全稳定控制措施包括直流调制、切机、切负荷、解列等， 可根据工程情况确定以上措施的顺序。各种稳定控制措施及各控 制系统之间应协调配合，安全自动装置的动作应有选择性。 5 ．1 ．4 安全自动装置应符合下列规定 l 安全自动装置应采用微机型，宜采用通过国家级鉴定的、 有成熟经验、简单、可靠、有效、技术先进的分散式装置。 12 2 应充分利用原有安全自动装置。 3 选用装置的硬件应具有一定的通用性，软件应做到模块 化，并具有可扩展性和良好的系统适应性。 5 ．2 安全自动装置配置 5 ．2 ．1 当所研究的电力系统区域内发生表3 ．3 ．2 所列的Ⅱ类事故 扰动 特殊情况下考虑表3 ．3 ．2 所列的L 类事故扰动 时，在电力系 统失稳的情况下，应配置安全稳定控制装置。通过采取相应的提 高电力系统稳定性的控制措施，防止电力系统稳定破坏事故发生， 此时允许损失部分负荷。常用安全稳定控制装置的功能如下 1 功率外送系统，通常可采用减少电源输出的控制措施。 2 受端系统，通常可采用减少负荷需求的控制措施。 3 直流输电系统或装设串联补偿装置的系统．安全稳定控制 装置可向直流控制系统或串补控制系统发送控制命令，实现直流 功率调制、串联补偿强补。直流及串联补偿控制应与其他控制措 施综合使用。 5 ．2 ．2 在所研究的区域内，根据一次网架结构，对可能异步运行 的连接断面，应配置失步解列装置。失步时将系统解列，防止事故 扩大。 5 ．2 ．3 当系统有功突然出现过剩、频率快速升高时，应配置过频 率切机装置。配置方案可按不同频率分轮次切除一定容量的 机组。 5 ．2 ．4 当局部系统因无功不足而导致电压降低至允许值时，应配 置低电压控制装置采取控制措施，防止系统电压崩溃、系统事故范 围扩大。常用的低电压控制措施应包括下列内容 l 增加发电机无功出力； 2 容性无功补偿装置的快速投入； 3 感性无功补偿装置的快速切除； 4 快速切除部分负荷。 13 - 5 ．2 ．5 在失去部分电源而引起频率降低和电压快速降低可能导 致系统崩溃的区域，应配最低频低压减负荷装置。按整定值，装置 分轮次切除一定量的负荷。 5 ．2 ．6 符合下列规定的厂、站母线应配置备用电源自动投入 装置 1 具有备用电源的发电厂厂用电母线和变电站站用电母线； 2 由双电源供电且其中一个电源经常断开作为备用电源的 变电站母线； 3 具有备用变压器且经常处于断开状态的变电站母线。 5 ．2 ．73 k V 及以上的架空线路断路器应配置自动重合闸装置； 3 k V 及以上的电缆与架空混合线路断路器，如电气设备允许可配 置自动重合闸装置。 5 ．2 ．8 在线稳定控制系统主站宜设置在省级及以上的电网调度 中心或枢纽站，执行系统即子站设置在厂、站端。在线稳定控制系 统配置应符合下列规定 1 执行系统包括区域综合安全稳定控制系统、低频低压减负 荷装置、自动解列装置、高频切机、连锁切机 负荷 、过载切机 负 荷 、大电流切机 负荷 、水电厂低频自启动、备用电源自动投入装 置等安全自动装置。 2 主站通过E M S 系统、实时动态监测系统、安全稳定控制 系统获取全网信息，实时进行系统动态分析、评估、决策，并通过通 信通道向子站执行系统传送控制命令，实现安全稳定控制系统的 一体化综合协调控制。 5 ．3 安全自动装置对通道及二次回路的要求 5 ．3 ．1 通信通道应符合下列规定 1 不同控制站安全自动装置之间的信息传送应优先采用光 纤通信通道。 2 采用载波通道时，宜采用编码方式，且发信及收信回路均 1 4 不应具有时间展宽环节。 3 双重化配嚣两套装置的通信通道应相互独立，两路安全自 动装置通道应尽可能采用不同路由的独立通道，任一套装置或通 信通道发生故障不应影响另一套装置正常运行。 5 ．3 ．2 安全自动装置与电气专业配合应符合下列规定 l 接入安全自动装置的电流互感器、电压互感器二次线圈应 满足继电保护的精度和负荷要求。 2 断路器应留有足够的反应线路元件投退状态的接点，可供 安全自动装置使用。 3 当安全自动装置双重化配置时，应提供两组独立的直流电 源分别供两套安全自动装置使用。双重化配置的两套装置的输入 输出回路应相互独立。 5 ．3 ．3 安全自动装置与直流系统配合应符合下列规定 1 与直流系统接口的安全自动装置应能有效地监测直流输 电功率的改变。如果直流系统因某种原因，不能按安全自动装置 提升 或回降 功率的要求实施直流功率提升 或回降 ．安全自动 装置必须采取其他措施，以保持系统稳定。 2 直流极控系统应能接收安全A 动装置以无源接点或报文 型式向直流极控系统提供提升或回降直流功率的控制信号。 3 直流极控系统应向安全自动装置提供表5 ．3 ．3 所列的 信息。 表5 ．3 ．3 直流极控系统向安全自动装置提供的信息 信息内容信息类喇 直流饭l 、极2 系统输送功率值尤源接点或模拟缝 n 流槭1 、极2 投运和停运信号无源接点 直流极l 、极2E S O F 信号无源接点 直流极1 、极2 闭锁信号 无源接点 直流扳1 、极2 系统’q 前最大町输送功率值模拟量 5 ．3 ．4 安全自动装置与串联补偿控制系统配合应符合下列规定 1 5 1 ，当采用可控串补强补作为提高系统暂态稳定的控制措施 时，安全自动装置应向串补控制系统提供空接点形式的强补信号， 串补控制系统应留有接收外部开关信号进行强补的开入接口。 2 当安全自动装置及 或 串补控制系统为双套配置时，每套 安全自动装置应分别向两套串补控制系统分别提供强补信号。 3 串补控制系统应向安全自动装置提供串补设备的运行状 态信号。 本规范用词说明 1为便于在执行本规范条文时区别对待，对要求严格程度不 同的用词说明如下 1 表示很严格，非这样做不可的 正面词采用“必须”，反面词采用“严禁”； 2 表示严格，在正常情况下均应这样做的 正面词采用“应”，反面词采用“不应”或“不得”； 3 表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的 正面词采用“宜”，反面词采用“不宜”； 4 表示有选择，在一定条件下可以这样做的，采用“可”。 2 条文中指明应按其他有关标准执行的写法为“应符合⋯⋯ 的规定”或“应按⋯⋯执行”。 引用标准名录 继电保护及安全自动装置技术规程 G B ／T1 4 2 8 5 电力系统安全稳定控制技术导则 G B ／T2 6 3 9 9 电力系统安全稳定导则D I 。7 5 5 中华人民共和国国家标准 电力系统安全自动装置设计规范 条文说明 制定说明 电力系统安全自动装置设计规范 ／G B ／T5 0 7 0 32 0 1 1 ，经住 房和城乡建设部2 0 1 1 年7 月2 6 日以第1 1 0 2 号公告批准发布。 为便于广大设计、施工、科研、学校等单位有关人员在使用本 规范时能正确理解和执行条文规定，电力系统安全自动装置设计 规范编制组按章、节、条顺序编制了本规范的条文说明，对条文规 定的目的、依据以及执行中需注意的有关事项进行了说明。但是， 本条文说明不具备与规范正文同等的法律效力，仅供使用者作为 理解和把握标准规定的参考。 l 2 3 总 术 则 语 目次 电力系统安全稳定计算分析原则 3 ．I 稳定计算水平年⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 3 ．2 稳定计算运行方式⋯⋯⋯⋯ 3 ．3 稳定计算故障类型⋯⋯⋯⋯⋯ 3 ．4 稳定计算模型及参数⋯⋯⋯⋯ 3 ．5稳定计算故障切除时问及自动装置动作时间 3 ．6 稳定计算分析内容⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 3 ．7 稳定判据⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 4
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