尽管大多数保护系统设计都是围绕单个组件构建的,但电力系统中的系统范围干扰频繁发生,对电力公司来说是一个具有挑战性的问题。当电力系统发生重大扰动时,必须实施协同保护和控制措施,以阻止系统老化,恢复正常状态,并将扰动的影响降至最低。本地保护系统通常无法保护整个系统,而整个系统可能会受到干扰的影响。
一、造成电力系统干扰事件的分类:
1.瞬态不稳定性。
2.电压不稳定。
3.重载。
4.电力系统级联,等等。
这些现象通过各种保护继电和紧急控制措施来缓解。
二、瞬态不稳定性的影响和补救措施:
每次故障或拓扑变化影响系统中的功率平衡时,瞬时功率不平衡都会在机器之间产生振荡。稳定的振荡导致从一个(故障前)过渡到另一个(故障后)平衡点,而不稳定的振荡允许机器在可接受的范围之外振荡。如果振荡很大,则工作站的辅助电源可能会发生严重的电压波动并最终跳闸。如果发生这种情况,计算机的后续重新同步可能需要很长时间。因此,最好在保持工厂辅助装置通电的同时,使机器暴露在瞬态不稳定振荡中。
失步保护的目的是消除因失步条件而损坏发电机的可能性。如果电力系统分离迫在眉睫,则应沿边界将系统分开,这将形成负载和发电平衡的岛屿。距离继电器通常用于提供超步保护功能,从而在检测到超差情况时调用它们来提供阻塞或跳闸信号。
二、电压不稳定的原因和补救措施:
电压稳定性是系统保持电压的能力,当负载导纳增强时,负载功率会增加,因此功率和电压都是可控的。另一方面,电压崩溃被定义为电压不稳定导致系统重要部分的电压分布非常低的过程。
电力系统中的电压不稳定是由于负载过重、无功支持资源不足以及分接开关变压器的不可预见现象和/或动作不协调引起的。此类现象可能导致系统范围的停电。随着传输系统的负载增加,电压不稳定的风险也会增加。
电压稳定性问题表现为几个特征,例如:
1.低系统电压曲线。
2.大量的反应线路流。
3.反应支持不足。
4.重负荷的电力系统。
电压不稳定可以通过以下纠正措施的组合来缓解:
1.在负载中心附近添加无功补偿。
2.加强输电线路。
3.改变操作系统条件,例如电压曲线和发电调度。
4.协调继电器和控制。
5.减载。
三、重载:
一个或几个电力系统元件的过载可能会导致更多元件(主要是输电线路)的级联过载,并最终导致电力系统完全停电。重建有功功率平衡的一种简单、快速和可靠的技术是通过欠频继电器来减轻负载。