No 2 电力科学与工程 ·39· 升，最后稳定在f2下。也就是说，前两次计算出 负荷。 了功率缺额大致的范围。如果第二轮动作后，断开 为了防止在系统发生振荡或系统电压短时间下 的负荷功率依然不是系统缺额功率的数值，那么频 降时UFLS装置误动作，要求装置能带有一些时限。 率还会继续下降，并通过f3,f4,…,的断开负荷， 但时限太长将使系统在发生严重事故时，频率降低 进行反复计算，直至找到系统功率缺额的数值，即 到危险的临界值以下。而△t,△f及df/dt的符号 系统频率重新稳定下来或出现回升时，这个过程才 是为数较少的几个量，可利用范围有限[34)。 会结束山。UFLS装置实质上是应用了“逐次逼近” 多机系统在发生严重功率缺额时，靠近故障点 的方法以实现负荷功率与发电功率的平衡控制，达 的变电所母线的频率与系统平均频率的下降过程是 到系统频率的稳定。级数分得越多，对防止负荷过 有差异的。系统频率的动态特性为一指数曲线[2]即： 度切除和频率恢复越有利，但级数过多控制装置会 △j=Afoe7 越复杂。 1.2切负荷计算 Lfoo=fe-foo 接于减负荷装置的负荷总功率计算)： PH=g-织A5 =异装 1-KAfhf 式中：△f。为频率额定值与稳定值之差；T:为频率 最小频率和时间选择性级差计算[2]： 下降过程的时间常数；Pe为系统总发电功率；Pe n=+1 为系统负荷在额定频率时的总功率；Tx为系统整体 Af 惯性时间常数；K为负荷调节效应系数。 △f=2ai1+A:+△f, 因此在实际系统的频率下降过程中，某些地点 dt 可以测量到频率下降过程的明显不同。 △t=2△t1+△ty UFLS是以频率偏差△f作为减负荷装置的启动 式中：PH为接于减负荷装置上的负荷总功率； 依据，按轮动作有可能未及时制止系统频率的下降。 △ft*=(f。-f)/f。为恢复频率的相对值；K为 国外有的电力系统使用df/t启动减载装置，以实 负荷调节效应系数；Pe为系统最大功率缺额；Px 现在严重功率缺额时加速切除负荷的方案，以利于 为减负荷前系统用户的总功率；f1为首轮动作频 抑制频率的过分降低。为了做到这一点，需根据系 率；f.为未级动作频率；n为动作轮级；△f1为频 统实际情况决定df/dt与被切负荷在数量上的关系， 率测量元件精度；△t1为时间测量元件精度；△f, 以免造成不必要的过切负荷。考虑在大系统中，为 △t分别为有选择性动作的最小频率差和时间差； 了躲开频率下降过程中同一时间不同地点的df/t △fy,△ty分别为频率裕度和时间裕度。 值可能存在较大差异，需要人为地增加延时，使之 由以上各式可以看出：接于减负荷装置的负荷 能反映系统的平均df/dt值，这样就显著地减弱了 总功率和各轮开断功率计算与系统最大功率缺额 其优越性。另外还有一种看法认为，如果能把△∫ P、减负荷前系统用户的总功率Px、负荷调节效 和df/t判据组合起来，可能对不同的有功功率缺 应系数K相关。而K值与负荷的组成密切相关， 额会有更好的适应性，特别对于从主网受电比例较 而且对电力系统频率稳定运行起着重要作用；△f和 大的地区电网或小电网装有大机组的情况可能更是 △t的大小与频率测量元件以及时间测量元件的精度 这样2]。 有关。 各轮断开功率△P:不一定集中地装设在某一变 电站，也不可能集中于某一条馈线，而且各条线路 2现有UFLS的有关问题 的负荷功率也是在不断变化的，很多时候要根据用 户性质与系统协调。 当系统发生严重有功功率缺额时，为使系统频 频率测量元件和时间元件本身的误差是影响级 率不致降到过低的数值，第一轮的动作频率不宜选 差大小的主要因素，现代电力系统又要求进一步缩 得过低，以使减负荷装置的效果好些，但因系统调 小级差。 整容量的惯性原因可能在系统备用容量尚未发挥作 当系统发生严重功率缺额时，UFLS装置仍离 用而使系统频率暂时下降时，不必要地断开了部分 散地、逐次地逼近目标函数但解仍不是最优。吻 电力科学与工程 升 , 最后稳定在 下 。 也就是说 , 前两 次计算 出 了功率缺额大致 的范 围 。 如果第二轮动作后 , 断开 的负荷功率依然不是系统缺额功 率 的数值 , 那 么 频 率还会继续下降 , 并通过 乃 , 八 , … , 的断开负荷 , 进行反复计算 , 直至找 到 系统功率缺额 的数值 , 即 系统频率重新稳定下来或 出现 回升时 , 这个过程 才 会结束〔‘〕 。 装置实质上是应用 了 “ 逐次逼近 ” 的方法以实现负荷功率与发 电功率 的平衡控制 , 达 到系统频率的稳定 。 级数分得越多 , 对 防止负荷过 度切除和频率恢复越有利 , 但级数过 多控制装置会 越复杂 。 切负荷计算 接于减负荷装置 的负荷总功率计算〔 〕 负荷 。 为了防止在系统发生振荡或 系统 电压短 时 间下 降时 装置误动作 , 要求装置能带有一些时 限 。 但时限太长将使 系统在 发生 严重 事故 时 , 频率降低 到危险的临界值 以 下 。 而 △ , 叮 及 的符号 是为数较少 的几个量 , 可利用范 围有限 〔 , 〕 。 多机系统在发生 严重 功率缺额 时 , 靠近故 障点 的变电所母线 的频率与系统平均频率 的下 降过程是 有差异 的 。 系统频率的动态特性为一指数 曲线〔“ 〕即 众厂 △ 杯 众厂伪 一 一 瓮令 尸 二 尸 。。 一 尸 △ 一 △ ’ , 最小频率和时间选择性级差计算 , 丈 △ 二逃 △了 八 熟 , 、 △ △ △ 式 中 尸 为 接 于 减 负 荷 装 置 上 的 负 荷 总 功 率 △几 一 几 乙八 为恢复频率的相对值 为 负荷调 节效应 系数 尸二 为系统最 大功 率缺 额 尸 为减 负荷前 系统用 户 的总 功 率 为 首轮 动作频 率 几为未级动作频 率 为动作轮级 △九 为频 率测 量 元件精度 △ 为 时 间测 量元件精 度 叮 , △ 分别 为有 选 择性 动作 的最 小频 率差 和 时 间差 △几 , △ , 分别为频率裕度和时间裕度 。 由以上各式可 以看 出 接于减负荷装置 的负荷 总功率和 各 轮 开 断 功 率计算 与 系统 最 大功 率 缺 额 二 、 减负荷前 系统用 户 的总 功率 尸 、 负荷调 节 效 应系数 相 关 。 而 值 与 负荷 的组 成 密 切 相 关 , 而且对电力系统频率稳定运行起着重要作用 叮 和 △ 的大小与频率测量元件 以及时间测量元件 的精度 有关 。 现有 的有关 问题 当系统发生严重 有功功率缺额 时 , 为使 系统频 率不致降到过低的数值 , 第一轮 的动作频率不宜选 得过低 , 以使减负荷装置 的效果好些 , 但 因系统调 整容量 的惯性 原 因可能在 系统备用 容量 尚未 发挥作 用而使系统频率暂时下 降时 , 不必要地 断开 了部分 式中 盯 二 为频率额定值与稳定值之差 为频 率 下降过程的时间常数 尸 为 系统总发 电功 率 尸 为系统负荷在额定频率时的总功率 、 为系统整体 惯性时间常数 为负荷调节效应系数 。 因此在实际 系统 的频 率下 降过程 中 , 某些 地 点 可 以测量到频率下降过程的明显不 同 。 是以频率偏差 叮 作为减负荷装置的启动 依据 , 按轮动作有可能未及时制止系统频率的下 降 。 国外有 的 电力 系统使用 启 动减 载装置 , 以 实 现在严重功率缺额时加速切 除负荷 的方案 , 以 利于 抑制频率的过分 降低 。 为 了做到这 一 点 , 需根据系 统实际情况决定 与被切负荷在数量上 的关系 , 以免造成不 必要 的过切 负荷 。 考虑 在大系统 中 , 为 了躲开频率下 降过程 中同一 时 间不 同地 点 的 值可能存在较大差 异 , 需要 人 为地增 加延 时 , 使之 能反映系统 的平均 值 , 这样就显 著地 减弱 了 其优越性 。 另 外 还 有 一 种 看 法认 为 , 如 果 能把 叮 和 判据组合起来 , 可 能对不 同的有功 功率缺 额会有更好 的适应性 , 特别对于从主 网受 电 比例较 大的地区电网或小 电 网装有大机组 的情 况可 能更是 这样 。 各轮断开功率 △只 不一定集 中地装设在某一变 电站 , 也不可 能集 中于某一 条馈线 , 而且各条线路 的负荷功率也是在不 断变化 的 , 很 多 时候要根 据用 户性质与系统协调 。 频率测量元件 和 时间元件本身 的误差是影 响级 差大小的主要 因素 , 现代 电力 系统 又要 求进 一 步缩 小级差 。 当系统发生 严重 功率缺额 时 , 装置仍 离 散地 、 逐次地逼近 目标函数但解仍不是最优 。 © 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net