盡管大多數(shù)保護系統(tǒng)設計都是圍繞單個組件構建的,但電力系統(tǒng)中的系統(tǒng)范圍干擾頻繁發(fā)生,對電力公司來說是一個具有挑戰(zhàn)性的問題。當電力系統(tǒng)發(fā)生重大擾動時,必須實施協(xié)同保護和控制措施,以阻止系統(tǒng)老化,恢復正常狀態(tài),并將擾動的影響降至最低。本地保護系統(tǒng)通常無法保護整個系統(tǒng),而整個系統(tǒng)可能會受到干擾的影響。
一、造成電力系統(tǒng)干擾事件的分類:
1.瞬態(tài)不穩(wěn)定性。
2.電壓不穩(wěn)定。
3.重載。
4.電力系統(tǒng)級聯(lián),等等。
這些現(xiàn)象通過各種保護繼電和緊急控制措施來緩解。
二、瞬態(tài)不穩(wěn)定性的影響和補救措施:
每次故障或拓撲變化影響系統(tǒng)中的功率平衡時,瞬時功率不平衡都會在機器之間產(chǎn)生振蕩。穩(wěn)定的振蕩導致從一個(故障前)過渡到另一個(故障后)平衡點,而不穩(wěn)定的振蕩允許機器在可接受的范圍之外振蕩。如果振蕩很大,則工作站的輔助電源可能會發(fā)生嚴重的電壓波動并最終跳閘。如果發(fā)生這種情況,計算機的后續(xù)重新同步可能需要很長時間。因此,最好在保持工廠輔助裝置通電的同時,使機器暴露在瞬態(tài)不穩(wěn)定振蕩中。
失步保護的目的是消除因失步條件而損壞發(fā)電機的可能性。如果電力系統(tǒng)分離迫在眉睫,則應沿邊界將系統(tǒng)分開,這將形成負載和發(fā)電平衡的島嶼。距離繼電器通常用于提供超步保護功能,從而在檢測到超差情況時調用它們來提供阻塞或跳閘信號。
二、電壓不穩(wěn)定的原因和補救措施:
電壓穩(wěn)定性是系統(tǒng)保持電壓的能力,當負載導納增強時,負載功率會增加,因此功率和電壓都是可控的。另一方面,電壓崩潰被定義為電壓不穩(wěn)定導致系統(tǒng)重要部分的電壓分布非常低的過程。
電力系統(tǒng)中的電壓不穩(wěn)定是由于負載過重、無功支持資源不足以及分接開關變壓器的不可預見現(xiàn)象和/或動作不協(xié)調引起的。此類現(xiàn)象可能導致系統(tǒng)范圍的停電。隨著傳輸系統(tǒng)的負載增加,電壓不穩(wěn)定的風險也會增加。
電壓穩(wěn)定性問題表現(xiàn)為幾個特征,例如:
1.低系統(tǒng)電壓曲線。
2.大量的反應線路流。
3.反應支持不足。
4.重負荷的電力系統(tǒng)。
電壓不穩(wěn)定可以通過以下糾正措施的組合來緩解:
1.在負載中心附近添加無功補償。
2.加強輸電線路。
3.改變操作系統(tǒng)條件,例如電壓曲線和發(fā)電調度。
4.協(xié)調繼電器和控制。
5.減載。
三、重載:
一個或幾個電力系統(tǒng)元件的過載可能會導致更多元件(主要是輸電線路)的級聯(lián)過載,并最終導致電力系統(tǒng)完全停電。重建有功功率平衡的一種簡單、快速和可靠的技術是通過欠頻繼電器來減輕負載。