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新疆電網(wǎng)安全穩(wěn)定狀況分析

文檔作者：孫誼前常喜強王成剛文檔來源：新疆電力調(diào)度中心		點擊數(shù)：	更新時間： 2024年07月26日
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新一電力2006年第1期總第88期 新I電圈安全t定狀況分析
新疆電網(wǎng)安全穩(wěn)定狀況分析
孫誼前常喜強王成剛
新疆電力調(diào)度中心 (烏魯木齊830002)
【文冀】對J一【一容?！鑫B布曲<電力采晚安全曩走導(dǎo) 塒="塒">，對曩首．r■ 電一存在曲問題遷行分析，提出改遷措
施。一時對全■聯(lián)一過程中出現(xiàn)曲長鼉寓、囊囊荷、弱聯(lián)
采、弱|lL尼，大機小一等新問題，提出兵體措施，為今后聯(lián)
一工程曲實施提出意見和建議。
【關(guān)．t詞】電力一聯(lián)一安全曩走
1新疆電網(wǎng)狀況
新疆電網(wǎng)(不包括伊犁、喀克、阿勒泰、和田電網(wǎng))是全
誓最大的電網(wǎng)，電壓等級220kV，目前已形成以烏魯木齊為
中心，東西伸展約1400多公里、南北約800多公里，覆蓋地
域70萬平方公里的網(wǎng)絡(luò)。覆蓋地域內(nèi)國民經(jīng)濟總產(chǎn)值占
全誓總產(chǎn)值的80％左右，供電范圍包括烏魯木齊、昌吉州、
博州、巴州、石河子、奎屯、克拉瑪依、塔城、吐魯番、哈密、
庫爾勒、阿克蘇地區(qū)、阿勒泰地區(qū)及新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團部
分團場。
到2004年，總裝機容量為4556．454MW。其中火電裝
機容量3906．003MW，風(fēng)電裝機容量1 10．75MW，火電裝機
容量539．701MW。各地區(qū)未并網(wǎng)小電源裝機容量
411．38MW，火電裝機容量347．17MW，水電裝機容量
63．16MW，風(fēng)電裝機容量I．05MW。
220kV降壓變電站共I4座，變壓器23臺，總變電容量
2456MVA。
220kv線路24條，線路總長度2540．521公里。
110kV降壓變電站共133座，110kV變壓器222臺，總
變電容量5151．3MVA。1 10kV線路共244條，線路總長度
為8366．9922公里。省調(diào)直調(diào)發(fā)電廠共l5座，總裝機容量
為3058．IMW，占新疆電網(wǎng)總裝機容量的72．93％ ；接入
220kV 電網(wǎng)發(fā)電容量2059MW， 占新疆電網(wǎng)總?cè)萘?
49．82％ 。
2新疆電兩安全穩(wěn)定方面存在的不足
新疆電網(wǎng)經(jīng)過長時間的努力，供電可靠性逐年加強，
電網(wǎng)的裝機容量不斷擴大。大容量、高參數(shù)的機組不斷投
運，電力供需矛盾有所緩和；隨著負荷中心華電紅電
4×200MW機組的投產(chǎn)發(fā)電，遠方大電源瑪電的送出瓶頸
限制已逐漸弱化。電源及網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的不斷建設(shè)優(yōu)化。正常
方式下，電磁環(huán)網(wǎng)已全部解開。所有220kV線路均具備雙
微機雙高頻。電網(wǎng)安全穩(wěn)定裝置不斷投入，新誓主干電網(wǎng)
安全穩(wěn)定運行水平有較大的提高。同時聯(lián)網(wǎng)后。在一定程
度上增強了地區(qū)電網(wǎng)的穩(wěn)定水平。
由于新疆地大人稀等因素的制約，以及新疆電網(wǎng)自身
的特點，仍存在許多影響安全穩(wěn)定運行的隱患。
2．1網(wǎng)架結(jié)構(gòu)
新疆電網(wǎng)同周邊的電網(wǎng)聯(lián)系薄弱，基本上為單線長距
離聯(lián)絡(luò)，聯(lián)絡(luò)線故障或受擾動后對電網(wǎng)影響很大，各地區(qū)
電網(wǎng)主干機組波動較大。由于缺乏電壓支撐，電網(wǎng)低壓甩
負荷，使系統(tǒng)潮流變化較大，地區(qū)電網(wǎng)部分甚至全網(wǎng)失電；
同時由于網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的制約還引起頻率穩(wěn)定、動態(tài)穩(wěn)定(低
頻振蕩)等等問題。給地區(qū)電網(wǎng)甚至主系統(tǒng)的穩(wěn)定運行帶
來威脅。
2．2頻率穩(wěn)定性
隨著近幾年新誓電岡電源建設(shè)的不斷加強，正常運行
方式下。一臺100MW機組跳閘，基本可保證頻率在42Hz
以上，系統(tǒng)頻率穩(wěn)定性較強。但在某些方式下及地區(qū)電網(wǎng)
中，頻率穩(wěn)定問題仍較突出。
2．2．1哈密電網(wǎng)、塔城電網(wǎng)網(wǎng)架薄弱。并且電網(wǎng)中機組容量
大，存在大機小網(wǎng)問題，機組跳閘，將對電網(wǎng)的頻率造成影
響，產(chǎn)生波動。
2．2．2哈密電網(wǎng)、塔城電網(wǎng)、博州電網(wǎng)、奎屯電網(wǎng)、阿勒泰電
網(wǎng)若與主系統(tǒng)交換功率較大，聯(lián)絡(luò)線跳閘，地區(qū)電網(wǎng)的頻
率穩(wěn)定性有可能遭到破壞。
在夏大方式下。若瑪奎線跳閘，將引起奎屯、博州地區(qū)
頻率大幅度下降至43Hz左右，低予低頻減載最低頻率輪
頻率值(47．5m )。奎屯地區(qū)最終將全部失電。
樓哈線傳輸功率較大(超過40MW)若跳閘，哈密電網(wǎng)
頻率將超過52．5Hz，受華電哈電 、舶機OPC限制。將引
起哈密電網(wǎng)頻率大幅波動，造成反復(fù)高頻、低頻，低頻減載
動作將切負荷引起頻率的進一步升高。哈密電網(wǎng)大面積損
失負荷甚至全網(wǎng)失電。
2．3暫態(tài)穩(wěn)定性
2．3．1線路單相故障時，功角相對穩(wěn)定，但是相關(guān)變電站電
壓下降較大。雖然故障消失后可較快恢復(fù)。但是若故障持
續(xù)時間較長，則對電網(wǎng)造成影響，部分地區(qū)將影響電廠廠
用電。主網(wǎng)城區(qū)線路故障時，對城區(qū)電壓影響較大。特別是
葦電、華電紅電地區(qū)。
① 220kV線路雙高頻保護投入，動作可靠。線路單相
故障。兩側(cè)斷路器均按0．Is跳開、1．Is重合考慮，電網(wǎng)穩(wěn)
定。從計算結(jié)果看。東南部阿克蘇電網(wǎng)與西北部阿勒泰電
l
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新疆電力2006年第1期總第88期 薪疆電麗安全穩(wěn)定狀況分析
網(wǎng)穩(wěn)定性較弱，最大功角擺動均出現(xiàn)在主系統(tǒng)葦電機組與
上述兩電網(wǎng)機組之間(在6O。一8oo-~右)，其中以阿克蘇電
網(wǎng)更弱。
② 220kV線路高頻保護退出，對電網(wǎng)穩(wěn)定性影響較
大?，旊姟娂t電、華電紅電出線及城網(wǎng)主要220kV變電
站(頭屯河、三宮、老滿城)出線側(cè)三相故障，對側(cè)極限切除
時間很短(0．．11—0．3s間)，不能滿足保護II段動作時間。
其中華電紅電、三宮變出線側(cè)三相故障，尤為嚴(yán)重 兩側(cè)極
限切除時間在0．Is以內(nèi)(0．0—0．09s)。應(yīng)注意控制華電紅
電發(fā)電出力不至過大。
③ 葦電地區(qū)1 10kV線路單相故障，存在功角穩(wěn)定問
題，葦健線健側(cè)故障葦側(cè)極限切除時間0．6s，否則將造成
葦電機組與系統(tǒng)其他機組的功角失穩(wěn)。
④ 國電紅電地區(qū)110kV線路單相故障，若靠近廠側(cè)切
除時間較慢，將引起廠電壓、出線功率較大幅度的波動(在
2—6kV，20—30MW)。為保證電網(wǎng)的穩(wěn)定運行，應(yīng)盡快切除
故障。
2．3．2線路三相故障，若故障切除時間較長，易引起系統(tǒng)功
角失穩(wěn)。220kV線路發(fā)生三相故障時系統(tǒng)的穩(wěn)定切除時間
較短，切除慢易發(fā)生功角失穩(wěn)，系統(tǒng)沖擊大。如主干聯(lián)絡(luò)
線：二滿線、二宮線等。葦電地區(qū)110kV線路，三宮220kV
站110kV出線、國電紅電110kV出線發(fā)生三相故障時對系
統(tǒng)的穩(wěn)定影響很大，易發(fā)生功角失穩(wěn)，同時，變電站電壓波
動較大。對系統(tǒng)沖擊很大。與電網(wǎng)的聯(lián)絡(luò)線故障，由于聯(lián)系
薄弱，切除線路后，對電網(wǎng)造成的影響很大。尤其是主系統(tǒng)
向西北部電網(wǎng)和東南部電網(wǎng)在大負荷傳輸時。
① 電網(wǎng)線路三相故障對電網(wǎng)的功角穩(wěn)定、電壓穩(wěn)定影
響較大，220kV線路故障，易引起220kV托庫線、庫茲線較
大幅度功率波動和庫變、龜茲變的電壓波動。
②華電紅電220kV線路廠側(cè)三相故障及220kV三宮
變220kV線路三宮側(cè)三相故障，對電網(wǎng)穩(wěn)定性影響較大。
通過計算，線路兩側(cè)切除時間在0．08s左右可保證電網(wǎng)穩(wěn)
定。由于夏大方式下，主網(wǎng)向巴州地區(qū)下網(wǎng)電力較大(約
40MVA)，東南部電網(wǎng)穩(wěn)定性有所減弱，最先失穩(wěn)的均為阿
克蘇、巴州電網(wǎng)與主系統(tǒng)機組之間。在降低華電紅電發(fā)電
出力(500MW 以下)，穩(wěn)定性增強，切除時間可在0．Is或以
上。
③ 葦電地區(qū)、三——開——北1i0kV環(huán)網(wǎng)線路三相故
障，存在功角穩(wěn)定問題，極限切除時間很短，在0．15—0．3s
之間，否則將造成葦電機組與系統(tǒng)其他機組的功角失穩(wěn)。
應(yīng)保證盡快切除故障。同時葦電地區(qū)110kV合環(huán)時，應(yīng)注
意葦電出力不宜過大。
2．3．3 220kV母線故障對系統(tǒng)造成的影響很大，母差的運
行和正確動作對保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行起很重要的作用，
若母線故障時，在母差退出或拒動將造成電網(wǎng)穩(wěn)定破壞事
故。
①根據(jù)計算華電紅電、220kV樞紐站(三宮、頭屯河、
昌吉變)220kV母線三相故障，對電網(wǎng)的穩(wěn)定運行影響較
大，母差動作時間需在0．Is之前(0．08—0．09s)才可保證
電網(wǎng)穩(wěn)定。
2
② 母聯(lián)拒動對電網(wǎng)穩(wěn)定性影響很大，母線故障若母聯(lián)
拒動，0．3s跳本側(cè)兩條母線所有元件，系統(tǒng)將解列兩片，三
相故障時將出現(xiàn)電壓、頻率穩(wěn)定破壞，嚴(yán)重情況下系統(tǒng)還
將功角失穩(wěn)。如在國電紅電220kV發(fā)生母線三相故障若母
聯(lián)拒動0．3s跳國電紅電220kV母線所用元件，系統(tǒng)分成
兩片。國電紅電110kV區(qū)與主系統(tǒng)區(qū)，由于沖擊較大，系統(tǒng)
除葦電、瑪電、華電紅電機組之間未失穩(wěn)，大機組與周邊電
網(wǎng)機組均失穩(wěn)；電壓降低很大，并伴隨波動，除瑪電電壓勉
強維持，華電紅電、葦電、華電哈電的用電均受到威脅；電
網(wǎng)各部分受沖擊較大，聯(lián)絡(luò)線、地區(qū)電廠均擺動，頻率振
蕩；國電紅電110kV片區(qū)機組因受沖擊較大，機組振蕩。單
相故障情況相對較好，功角穩(wěn)定，但對系統(tǒng)沖擊仍很大。
③母差保護停運或拒動對系統(tǒng)穩(wěn)定性影響巨大，在母
線三相故障，特別是發(fā)電廠及城網(wǎng)220kV樞紐站發(fā)生母線
三相故障時，將造成系統(tǒng)大面積功角、電壓失穩(wěn)。在縮短對
側(cè)切除時間到0．05—0．15s左右可基本保持穩(wěn)定，但波動
仍很大。單相故障對系統(tǒng)影響相對較小，主要是機組波動
大，聯(lián)絡(luò)線功率振蕩，相對于三相故障來說，失穩(wěn)的機組
少。電壓恢復(fù)較快，對主系統(tǒng)和東南部電網(wǎng)穩(wěn)定影響相對
較小，但切除時間也需縮短。
④與系統(tǒng)單線、單變聯(lián)系的電網(wǎng)，若與主系統(tǒng)交換功
率過大時，發(fā)生故障母差動作，對整個系統(tǒng)影響較大，電網(wǎng)
會解列為幾個部分，若不能及時快速切除故障和調(diào)整，則
各電網(wǎng)波動很大，電壓、頻率不能保持在合格范圍內(nèi)，發(fā)電
廠波動很大。嚴(yán)重時電網(wǎng)瓦解。如：托克遜、樓蘭、庫爾勒、
龜茲、奎屯、皇宮、克拉瑪依、吉木薩爾。
2．3．4 220kV線路、1 10kV環(huán)網(wǎng)站在母線故障時，若開關(guān)
拒動將給電網(wǎng)穩(wěn)定運行帶來很大影響。單相故障情況下對
電網(wǎng)穩(wěn)定性影響相對較小。三相故障開關(guān)拒動，對電網(wǎng)穩(wěn)
定性影響很大。除電網(wǎng)末端220kV線路開關(guān)拒動可保證電
網(wǎng)穩(wěn)定外，其余線路發(fā)生上述事故時，均會造成全網(wǎng)性質(zhì)
的功角穩(wěn)定、電壓穩(wěn)定破壞事故。
(i)220kV線路、1 10kV環(huán)網(wǎng)站母線發(fā)生單相短路，開
關(guān)拒動，對電網(wǎng)穩(wěn)定性影響相對較小。除220kV紅托線紅
側(cè)、頭屯河變、三宮變部分220kV出線故障開關(guān)拒動時，線
路Ⅱ段時限不滿足要求外，其余均滿足失靈保護動作要
求，保持電網(wǎng)穩(wěn)定。
⑦ 220kV線路發(fā)生三相短路，開關(guān)拒動，對電網(wǎng)穩(wěn)定
性影響很大。除電網(wǎng)末端220kV線路開關(guān)拒動可保證電網(wǎng)
穩(wěn)定外，其余線路發(fā)生上述事故時，均會造成全網(wǎng)性質(zhì)的
功角穩(wěn)定、電壓穩(wěn)定破壞事故，當(dāng)母聯(lián)、故障線路所在母線
及故障線路對側(cè)動作時限提至0．1—0．15s左右，可維持穩(wěn)
定。
③ 110kV環(huán)網(wǎng)變電站母線發(fā)生三相短路，對電網(wǎng)穩(wěn)定
運行影響相對較大。其線路對側(cè)極限切除時間較短，在
0．2—0．4s以內(nèi)。
2．3．5各機組出力較大滿發(fā)時，機組進相時系統(tǒng)的穩(wěn)定性
相對減弱。由于網(wǎng)架的擴大，地區(qū)電網(wǎng)聯(lián)系薄弱，系統(tǒng)樞紐
電廠(華電紅電、瑪電等)，樞紐變電站(老滿城、昌吉、頭屯
河、三宮變電站等)在電網(wǎng)中的作用較大，發(fā)生短路電網(wǎng)功
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新疆電力2006年第1期總第88期 新l電圈安全穩(wěn)定狀況分析
角穩(wěn)定、電壓穩(wěn)定受到威脅，對系統(tǒng)沖擊較大。
2．3．’6隨著華電紅電裝機容量的增加，短路電流進一步增
大，外送功率增多，其對電網(wǎng)安全運行的作用也越來越
大。出力600MW時，其220kV出線三相故障。極限切除時
間在80ms左右，否則將引起功角穩(wěn)定破壞，同時對主干城
區(qū)網(wǎng)架220kV電壓穩(wěn)定性影響也較大；特別是二托線的安
全穩(wěn)定運行，將直接影響到東南部電網(wǎng)的穩(wěn)定。華電紅電
外送越大，穩(wěn)定水平減弱，為保證安全需限制出力。
2．3．7瑪電的穩(wěn)定運行與否對系統(tǒng)尤其是西北部電網(wǎng)和石
河子電網(wǎng)至關(guān)重要。隨著外送功率的增加，系統(tǒng)穩(wěn)定性相
對減弱，若其全停將造成電網(wǎng)頻率、電壓的大幅度下降甚
至崩潰。
2．3．8新疆電網(wǎng)局部網(wǎng)架薄弱，“大機小網(wǎng)”現(xiàn)象存在，對電
網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行帶來隱患，華電哈電 、#6機組，單容量
大，同時單回長線路與系統(tǒng)相連，樓哈線外送功率越大，系
統(tǒng)穩(wěn)定水平越弱，特別是對吐魯番電網(wǎng)和哈密電網(wǎng)。鐵廠
溝電廠柏機組的安全穩(wěn)定運行對塔城電網(wǎng)、阿勒泰電網(wǎng)的
運行起重要作用。
2．3．9新疆電網(wǎng)中大機組失磁對系統(tǒng)的穩(wěn)定特別是電壓穩(wěn)
定性影響較大，長時間失磁還將造成系統(tǒng)失穩(wěn)。失磁時，系
統(tǒng)電壓、功率(聯(lián)絡(luò)線、發(fā)電機出力)波動明顯。華電哈電
(拍)機組、鐵廠溝柏機組失磁對電網(wǎng)的影響很大，易造成
功角失穩(wěn)，所在地區(qū)電壓崩潰和功率振蕩。
2．4電壓穩(wěn)定性
系統(tǒng)由于方式變化而造成的無功潮流變化較大。電壓
對電網(wǎng)的穩(wěn)定影響日見增大。系統(tǒng)動態(tài)無功補償不足，在
發(fā)生故障后，故障切除時間較長或切除后不及時調(diào)整，或
主力電廠電壓維持不住時，系統(tǒng)存在低電壓甩負荷。
電網(wǎng)無功分層分區(qū)不足。地區(qū)電壓穩(wěn)定問題日漸突
出，保證系統(tǒng)穩(wěn)定運行的電壓自動控制裝置配置相對薄
弱。地區(qū)電網(wǎng)中電壓支撐弱，在事故情況下，電壓不能保
持，并且恢復(fù)較慢，隨著向周邊電網(wǎng)是阿克蘇、巴州電網(wǎng)輸
送功率的增加，系統(tǒng)穩(wěn)定性降低。吐魯番電網(wǎng)、奎屯電網(wǎng)、
準(zhǔn)東電網(wǎng)由于是無源電網(wǎng)，在發(fā)生故障后，故障切除，若不
及時調(diào)整，存在電壓穩(wěn)定問題。哈密電網(wǎng)、塔城電網(wǎng)存在
“單線聯(lián)系，大機小網(wǎng)”現(xiàn)象。在電網(wǎng)大機組滿發(fā)運行。跳閘
后存在電壓穩(wěn)定問題。
2．5動態(tài)穩(wěn)定性
主系統(tǒng)同地區(qū)電網(wǎng)的聯(lián)絡(luò)線較長。并且為單回線運
行，聯(lián)系較薄弱，地區(qū)電網(wǎng)網(wǎng)架單薄。阻尼性較差。系統(tǒng)抗
干擾能力較弱，易產(chǎn)生功率波動。阿克蘇電網(wǎng)、巴州電網(wǎng)、
阿勒泰電網(wǎng)、塔城電網(wǎng)的抗低頻振蕩能力較弱。其發(fā)生低
頻振蕩頻率多在0．6～I．0Hz左右，屬于區(qū)間振蕩模式。阻
尼小，抗干擾性差，實際運行當(dāng)中已出現(xiàn)低頻振蕩現(xiàn)象。同
時在某些振蕩模式下，將可能發(fā)生全網(wǎng)的增幅振蕩。對電
網(wǎng)的穩(wěn)定運行造成威脅。
系統(tǒng)小電源較多，聯(lián)系相對較弱，使得負荷波動和地
區(qū)小電源的擾動對系統(tǒng)仍有較大的影響，將在聯(lián)絡(luò)線上產(chǎn)
生較大功率波動。且衰減速度較慢。尤以南部阿克蘇電網(wǎng)、
北部阿勒泰電網(wǎng)發(fā)生瞬間或周期性擾動時，對電網(wǎng)穩(wěn)定性
影響最大。同時用戶自備電源獨山子乙烯熱電廠、石化電
廠發(fā)生瞬間或周期性擾動對電網(wǎng)影響也較大。
2．5．I瞬間故障擾動
地區(qū)電網(wǎng)線路發(fā)生瞬間故障，相關(guān)地區(qū)電壓將有較大
下降，但故障消失后。可較快恢復(fù)。擾動情況下。對功角穩(wěn)
定性影響相對較小，最大功角擺動在葦電機組與阿克蘇電
網(wǎng)西大橋水電站之間為83．I。(茲西線瞬間擾動)。擾動下
功角最大值多在葦電機組與西大橋站以及葦電與阿勒泰
華光二級站之間，這說明阿克蘇電網(wǎng)與阿勒泰電網(wǎng)在全系
統(tǒng)中穩(wěn)定性相對最弱。
① 西北部電網(wǎng)發(fā)生瞬間故障：
阿勒泰電網(wǎng)抗干擾能力較弱，由于本次計算是在夏季自
平衡方式下進行，故阿勒泰電網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線及網(wǎng)內(nèi)線路波動相對
較小，但最大仍達到10MW以上。在阿勒泰電網(wǎng)上下網(wǎng)方式
時，相關(guān)線路(克鐵、鐵和線)、電壓波動很大可達
25～30MW、I～3kV，且衰減較慢。獨山子電網(wǎng)瞬間擾動對西
北部電網(wǎng)穩(wěn)定性影響較大，瑪奎線波動可達105MW，瑪電
220kV出線功率擺也相對較大，在30MW左右。但衰減速度
均較快。獨山子擾動對石河子地區(qū)影響較大。較西北部電網(wǎng)
其他方式下的擾動瑪東一線上產(chǎn)生的波動大3～10倍。
石河子電網(wǎng)對西北部電網(wǎng)的穩(wěn)定運行影響也相對較
大，瞬間擾動相關(guān)線路上將產(chǎn)生較大波動，內(nèi)部西熱二電
5OMW機組波動達到43MW。
瑪電作為西北部電網(wǎng)的核心大電源，其抗擾動能力較
強，在地區(qū)電網(wǎng)瞬間擾動。機組功率波動很小，在0．I～
4MW之間。
瞬間擾動對博州電網(wǎng)、塔城電網(wǎng)、奎屯電網(wǎng)內(nèi)部
I 10kV線路影響較小，波動很小。
② 烏魯木齊中心電網(wǎng)發(fā)生瞬間故障：
葦電地區(qū)葦三一線瞬間故障對穩(wěn)定性影響較大，葦三
一線最大功率波動70MW左右，城網(wǎng)內(nèi)220kV線路波動也
相對較大，在3O～50MW之間，但衰減速度相對較快石化
電廠抗擾動能力較弱，城網(wǎng)發(fā)生瞬間故障對其機組、聯(lián)絡(luò)
線均影響較大，波動為正常運行(IMW)的15～3O倍。
城網(wǎng)內(nèi)大電廠國電紅電、華電紅電、葦電容量大，抗干
擾能力強，但相對比較。以葦廠抗瞬間擾動能力最弱。華電
紅電次之。
③東南部電網(wǎng)發(fā)生瞬間故障：
阿克蘇電網(wǎng)、巴州電網(wǎng)與主系統(tǒng)聯(lián)系較薄弱?？垢蓴_
能力相對較弱，其電壓下降將影響廠用電安全。兩網(wǎng)聯(lián)絡(luò)
線220kV托庫、庫茲線波動很大，最大可達70MW 以上。且
衰減相對較慢。
哈密電網(wǎng)由于天光電廠 、#6機組的投入，穩(wěn)定性有
所增強。東南部其他電網(wǎng)的擾動對其影響不大。但是內(nèi)部
網(wǎng)架相對薄弱。網(wǎng)內(nèi)擾動對其影響很大?？赡軙绊憦S用
電的安全；二西線瞬間故障，將引起樓哈線、托樓線100MW
左右的大幅波動。紅托、二托線也在50MW左右波動。但托
庫、庫茲線波動相對較小在20MW左右。上述波動衰減相
對較快。由于托庫線下網(wǎng)較大(40MVA)。穩(wěn)定性相對平衡
狀態(tài)更弱。擾動情況下。造成紅托、二托、托庫、庫茲線波動
3
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新疆電力2006年第1期總第88期 新l電暇安全巷定狀況分析
較大。應(yīng)注意及時調(diào)整。
在西北部電網(wǎng)中?？髓F線波動相對較大，應(yīng)注意對相
關(guān)電廠的及時調(diào)整。
2．5．2周期性擾動
①城網(wǎng)負荷中心國電紅電、華電紅電、葦電發(fā)生小擾
動時：
由于主系統(tǒng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)堅強?？垢蓴_能力較強，城網(wǎng)負
荷中心電廠發(fā)生小擾動時，對電網(wǎng)的穩(wěn)定性影響不大。擾
動產(chǎn)生的功率振蕩均為減幅振蕩。擾動消失后衰減速度較
快。以國電紅電發(fā)生擾動對系統(tǒng)影響較大。其35kV負荷波
動5MW，紅米線振蕩幅度達到50．43MW。而華電紅電、葦
電發(fā)生同樣大小負荷波動引起紅米線振蕩的幅度
(4．71MW，9．99MW)僅為國電紅電波動時的10～20％ 。
三電廠在周期為0．83～0．89s左右的功率擾動對東南
部電網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線(托庫、庫茲、樓哈線)影響不大。
② 西北部主要電廠(瑪電、精河、鐵廠溝電廠、北屯電
廠、635電廠、山口電廠)發(fā)生小擾動時：
主力電源瑪電發(fā)生小擾動時，對系統(tǒng)穩(wěn)定性影響較
小，振蕩幅度小，衰減速度快。阿勒泰電網(wǎng)并入主系統(tǒng)運行
后，對西北部電網(wǎng)穩(wěn)定水平產(chǎn)生較大的影響，特別是對塔
城電網(wǎng)、克拉瑪依電網(wǎng)的穩(wěn)定性影響較大。
阿勒泰電網(wǎng)發(fā)生小擾動時。在聯(lián)網(wǎng)相關(guān)線路上有較大
的功率振蕩。鐵和線功率擺動達到23MW 左右?？髓F線功
率擺動在30MW 左右，擾動消失后，雖逐漸衰減，但衰減速
度較慢。鐵廠溝電廠發(fā)生周期性小擾動對系統(tǒng)影響較大。
瑪克線、克鐵線振蕩幅度較大在30MW左右。但對塔城電
網(wǎng)內(nèi)部線路產(chǎn)生的強迫功率振蕩影響不大。在0．3MW 左
右。
同功率、同地點擾動情況下。阿勒泰電網(wǎng)并網(wǎng)運行后
克鐵線強迫性功率振蕩幅度較其并網(wǎng)前增加了近4O％ 。擾
動消失后，雖振蕩衰減，但衰減速度相對較慢。
阿勒泰電網(wǎng)通過110kV長線弱聯(lián)入系統(tǒng)后。改變了塔
城、克網(wǎng)發(fā)生強迫性功率振蕩的頻率。由并網(wǎng)前的1．1～
1．2Hz左右變?yōu)?．7～0．8Hz左右。這說明。阿勒泰電網(wǎng)并
網(wǎng)后，塔城、克網(wǎng)由區(qū)域內(nèi)功率振蕩模式變?yōu)閰^(qū)域問功率
振蕩模式。系統(tǒng)抗干擾能力有所下降。博州電網(wǎng)產(chǎn)生的強
迫性功率振蕩相對西北部其他電網(wǎng)擾動小。為減幅振蕩。
擾動消失后。衰減較快。
西北部電網(wǎng)發(fā)生功率擾動周期在0．5～0．8s問，對東
南部電網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線(托庫、庫茲、樓哈線)影響不大。但阿勒
泰、城城電網(wǎng)發(fā)生擾動周期在1．2～1．3s問的功率擾動時。
對東南部電網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線影響相對較大，上述線路波動相對增
大5～10倍，在10MW 以上。
③東南部電網(wǎng)主要電廠發(fā)生小擾動時：
由于主系統(tǒng)與東南部電網(wǎng)均為長距離單線路聯(lián)絡(luò)，網(wǎng)
架聯(lián)系薄弱，阻尼性較弱，抗干擾能力相對較差。發(fā)生擾動
時，對電網(wǎng)穩(wěn)定性影響較大，功率振蕩衰減較慢，時間較
長。哈密電網(wǎng)華電哈電2臺135MW機組的投運。在一定程
度上增強了本地區(qū)電網(wǎng)的穩(wěn)定性，發(fā)生小的功率擾動情況
下，相對巴州、阿克蘇電網(wǎng)擾動振蕩幅度小。衰減速度快，
4
同時哈密電網(wǎng)抗干擾能力也有一定的增強。
阿克蘇、巴州電網(wǎng)由于缺少大電源支撐。擾動對其有
相對較大的影響，振蕩衰減慢。時間長。尤以阿克蘇電網(wǎng)拜
城電廠發(fā)生周期性擾動。對系統(tǒng)特別是東南部電網(wǎng)的穩(wěn)定
性影響很大。
④有源地區(qū)電網(wǎng)電廠(石化、眾和、乙烯熱電廠、石河
子西熱二電)發(fā)生擾動時：
石化電廠相對于眾和電廠發(fā)生周期性擾動對系統(tǒng)影響
大。米石一線由擾動前有功功率0MW到擾動產(chǎn)生強迫性
功率振蕩40MW，振蕩幅度較大。擾動消失后，振蕩逐步衰
減。消失。獨山子電網(wǎng)發(fā)生小擾動時。在聯(lián)網(wǎng)相關(guān)線路上有
較大的功率振蕩，瑪奎線功率擺動達到30MW，奎烯線功率
擺動達到13MW 以上；擾動消失后，振蕩衰減，但速度較
慢，對系統(tǒng)穩(wěn)定影響較大。
石河子電網(wǎng)網(wǎng)架相對其它有源電網(wǎng)堅強，但隨著下網(wǎng)
負荷的增長。穩(wěn)定性有所下降。發(fā)生小擾動對自身電網(wǎng)及
主系統(tǒng)有一定影響。但相對較小。衰減較快。
⑤東南部電網(wǎng)重要220kV母線(龜茲、庫爾勒、托克
遜、樓蘭變、華電哈電)擾動時：
發(fā)生同樣大小的擾動，以龜茲變220kV母線的擾動情
況最嚴(yán)重。由于主系統(tǒng)通過730多公里的22okV線路與阿
克蘇電網(wǎng)聯(lián)絡(luò)。系統(tǒng)聯(lián)系較薄弱。同時阿克蘇電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)
構(gòu)不近合理，使電網(wǎng)阻尼性相對較小?？垢蓴_能力弱。發(fā)生
小擾動對主系統(tǒng)及阿克蘇地區(qū)影響很大。華電哈電、庫爾
勒變220kV母線發(fā)生小擾動。相對龜茲變擾動對系統(tǒng)影響
小，但振蕩幅度相對較大。雖為振蕩衰減。但衰減速度較
慢。時間較長。
托克遜、樓蘭變220kV母線發(fā)生周期性小擾動對本電
網(wǎng)(吐魯番)及主系統(tǒng)穩(wěn)定性影響不大，振蕩幅度小。衰減
速度快。
⑥西北部電網(wǎng)重要110kV母線(瑪電、克拉瑪依變)擾
動時：
瑪電110kV發(fā)生小擾動時。對電網(wǎng)的穩(wěn)定性影響不
大，振蕩幅度小。衰減速度快?？俗?10kV發(fā)生小擾動時。
對西北部電網(wǎng)產(chǎn)生的波動影響相對較大，瑪克線、克伯線
功率振蕩在10Mw 以上。
新疆電網(wǎng)區(qū)域內(nèi)小擾動。迫使系統(tǒng)發(fā)生強迫性功率振
蕩的周期在0．78～0．9s之間。頻率在1．1～1．3Hz之間。
城往負荷中心電廠，西北部電網(wǎng)內(nèi)瑪電、精河電廠及
有源電網(wǎng)石化、獨山子、眾和、石河子電網(wǎng)的相關(guān)電廠發(fā)生
小擾動。迫使系統(tǒng)產(chǎn)生較大功率振蕩的頻率基本在1．1～
1．3Hz之間，屬于區(qū)域內(nèi)功率振蕩。
新疆電網(wǎng)區(qū)域問小擾動。迫使系統(tǒng)發(fā)生強迫性功率振
蕩的周期在1．25～1．46s之間。頻率在0．6～0．9Hz之間。
新疆電網(wǎng)東南部電網(wǎng)：哈密、吐魯番、巴州、阿克蘇電
網(wǎng)相關(guān)電廠發(fā)生小擾動。迫使系統(tǒng)產(chǎn)生較大功率振蕩的頻
率基本在0．6～0．9Hz之間，屬于區(qū)域問功率振蕩。
新疆電網(wǎng)西北部電網(wǎng)：塔城、阿勒泰電網(wǎng)相關(guān)電廠發(fā)
生小擾動，迫使系統(tǒng)產(chǎn)生較大功率振蕩的頻率基本在
0．7～0．8Hz之間，屬于區(qū)域問功率振蕩。
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新疆電力2006年第1期總第88期 奢}l電圈安全穩(wěn)定狀jI芒分析
2．5．3小干擾分析
①大多數(shù)模態(tài)屬于區(qū)域內(nèi)振蕩模式(1—2．5Hz)。即本地
模式或機對系統(tǒng)模式。即一個發(fā)電廠的機組與系統(tǒng)中其他機
組的搖擺模式。振蕩是在局部的—個電廠或小部分系統(tǒng)中。
多發(fā)生在網(wǎng)架較堅強的主系統(tǒng)機組間。與區(qū)域間振蕩模式相
比較。阻尼比相對較大、系統(tǒng)抗干擾能力相對較強。
②有小部分為區(qū)域間振蕩模式(O．2一lHz)。即系統(tǒng)中
許多電機為一方對另一方許多電機的搖擺模式。它是由于
緊密聯(lián)結(jié)的兩組或多組電機通過弱聯(lián)絡(luò)線互聯(lián)而造成
的。多發(fā)生在聯(lián)絡(luò)薄弱的地區(qū)電網(wǎng)間。
③ 新疆電網(wǎng)機組之間易發(fā)生低頻振蕩的頻率大約在
0．6—1．7Hz之間，低頻振蕩的頻率范圍較大。振蕩模式復(fù)
雜。網(wǎng)內(nèi)、網(wǎng)間振蕩模式的區(qū)域劃分較復(fù)雜。阿勒泰電網(wǎng)并
入主系統(tǒng)后，西北部電網(wǎng)的低頻振蕩頻率范圍有所擴展，
有網(wǎng)內(nèi)振蕩模式向網(wǎng)間振蕩模式過渡的趨勢。
④阿克蘇電網(wǎng)、巴州電網(wǎng)、阿勒泰電網(wǎng)、塔城電網(wǎng)的抗
低頻振蕩能力較弱，其發(fā)生低頻振蕩頻率多在0．6—1．0Hz
左右。屬于區(qū)間振蕩模式，阻尼比小，抗干擾性差。實際運
行當(dāng)中已出現(xiàn)低頻振蕩現(xiàn)象。經(jīng)計算。尤以位于電網(wǎng)南北
部末端的阿克蘇、阿勒泰兩電網(wǎng)抗干擾能力最弱。
⑤計算結(jié)果表明：系統(tǒng)出現(xiàn)正根。這說明新疆電網(wǎng)的
系統(tǒng)阻尼性較弱。系統(tǒng)抗低頻振蕩的能力較弱，若系統(tǒng)在
發(fā)生上述的模式下，將可能發(fā)生增幅振蕩，將對電網(wǎng)的穩(wěn)
定運行造成威脅。故建議系統(tǒng)應(yīng)制定防止低頻振蕩的措
施，防止系統(tǒng)發(fā)生低頻振蕩的穩(wěn)定破壞事故。
2．6繼電保護、安全自動裝置的不足
母差保護需進一步加強管理，解決母差保護退出后的
電網(wǎng)穩(wěn)定問題；城網(wǎng)內(nèi)線路需進一步加快快速保護改造進
程。地區(qū)電網(wǎng)繼電保護不完善，無快速保護(如阿勒泰電
網(wǎng))，給電網(wǎng)穩(wěn)定運行帶來隱患。
系統(tǒng)安全自動裝置(特別是電網(wǎng)的安全自動裝置的配
置和規(guī)范管理)相對薄弱。給地區(qū)電網(wǎng)和主系統(tǒng)的穩(wěn)定運
行帶來了隱患。
3建議采取的措施
3．1網(wǎng)架部分
3．1．1繼續(xù)不斷加強電網(wǎng)建設(shè)。改善電網(wǎng)結(jié)構(gòu)。加強系統(tǒng)問
的電氣聯(lián)系。保證和提高電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。尤其是東
南部電網(wǎng)的建設(shè)。
3．1．2盡快解決華電哈電送出問題。以及華電紅電的送出
受限問題。
3．1．3解決東南部電網(wǎng)的弱聯(lián)系問題。建議阿克蘇電網(wǎng)盡
快建設(shè)大電源，增加主電網(wǎng)與阿克蘇電網(wǎng)線路聯(lián)系。盡快
建成220kV茲阿線。
3．1．4地區(qū)電網(wǎng)應(yīng)重視本地區(qū)電網(wǎng)建設(shè)。如阿勒泰電網(wǎng)、阿
克蘇電網(wǎng)應(yīng)加強電網(wǎng)建設(shè)，解決其網(wǎng)內(nèi)構(gòu)架薄弱問題。
3．2技術(shù)措施方面
3．2．1加強繼電保護的運行管理。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時，繼電
保護能否快速正確動作。切除故障，是保證和提高系統(tǒng)穩(wěn)
定運行水平的關(guān)鍵。因此。應(yīng)進一步提高新疆電網(wǎng)繼電保
護裝置的正確和快速動作的性能。從而提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性
和抗擾動性。要求所有樞紐變電站的母線保護和所有的
220kV線路快速保護正常情況下應(yīng)投入運行。并保證在正
確動作的前提下，能快速切除故障；1 10kV線路的保護也
能正確快速的動作。切除故障。并使得保護的動作時間能
滿足相關(guān)最小極限切除時間的要求。 、
①進一步提高城區(qū)電網(wǎng)110kV線路的保護的動作時
間。建議葦電110kV出線，國電紅電110kV出線、三宮
220kV站出線加裝快速保護，快速切除故障。
②盡快實現(xiàn)母差保護雙重化。
③ 為保證阿勒泰電網(wǎng)接入后系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。應(yīng)盡快
改造阿勒泰電網(wǎng)繼電保護裝置。實現(xiàn)快速保護。
3．2．2由于新疆電網(wǎng)網(wǎng)架相對薄弱，抗干擾能力較弱，電網(wǎng)
機組的對電網(wǎng)的干擾適應(yīng)能力不同。應(yīng)重視主干機組對電
網(wǎng)的穩(wěn)定性的作用。維護好機組。熟悉機組的性能。熟練掌
握機組的運行操作。及時調(diào)整，特別是弱聯(lián)系電網(wǎng)機組。確
保電網(wǎng)安全。
3．2．3各發(fā)電單位應(yīng)重視對所屬機組勵磁系統(tǒng)、調(diào)速系統(tǒng)
的管理和維護。同時應(yīng)摸清勵磁調(diào)節(jié)器特性。規(guī)范發(fā)電廠
自動勵磁調(diào)節(jié)裝置的管理。大電廠瑪電、華電紅電及電網(wǎng)
中的主干機組對電網(wǎng)的穩(wěn)定性作用很大，其調(diào)速器、調(diào)壓
器的調(diào)節(jié)性能對電網(wǎng)的影響很大，應(yīng)加強其維護。在電網(wǎng)
故障時，注意及時調(diào)整。保證電網(wǎng)安全。
3．2．4重視并加強發(fā)電機保護的管理和維護工作、制定合
理可靠的事故保廠用電方案。尤其是葦電、精河電廠、鐵廠
溝電廠、華電哈電、拜城電廠應(yīng)重點做好相應(yīng)的保廠用電
措施。
3．2．5地區(qū)電網(wǎng)應(yīng)制定保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定的措施，在系統(tǒng)
線路發(fā)生故障、波動時各地區(qū)電網(wǎng)應(yīng)做好相應(yīng)的調(diào)整，以
保證電網(wǎng)安全。同時應(yīng)制定在電網(wǎng)解列情況下的事故處理
方案。及時調(diào)整電網(wǎng)的頻率、電壓，保證電網(wǎng)穩(wěn)定運行，并
盡快與主系統(tǒng)并網(wǎng)(如阿克蘇電網(wǎng)．巴州電網(wǎng)、哈密電網(wǎng)、
阿勒泰電網(wǎng)等)。
3．2．6華電紅電四臺機組投運后。根據(jù)穩(wěn)定校核其外送越
大，穩(wěn)定水平越弱。其出線故障，可能引起電網(wǎng)功角穩(wěn)定破
壞，為保證系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行，華電紅電出力限制在
500MW以內(nèi)運行。
3．2．7未經(jīng)允許母差保護不能退出。不論母差因何種原因
退出運行。應(yīng)制定相關(guān)的措施：
(1)母差保護定校工作盡可能地與相關(guān)機組的停役配
合進行；
(2)母差保護停役時間盡可能縮短。并在天氣晴好的
條件下進行；
(3)220kV母線對側(cè)廠站故障切除時間縮短。但要滿
足保護的配合原則，避免無選擇性；
(4)母差保護停役期間，該廠站不再安排其他母線設(shè)
備操作。
3．2．8加大安全自動裝置的研究和配置。重視聯(lián)絡(luò)線上安
全自動裝置(如振蕩解列裝置等)和保護裝置的配置和維
護，保證其正確動作。并且逐步實現(xiàn)安全自動裝置的雙重
化。以提高電網(wǎng)安全穩(wěn)定性。
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