《電力系統(tǒng)長期動(dòng)態(tài)電壓故障篩選和控制決策技術(shù)規(guī)范》

ICS國際標(biāo)準(zhǔn)分類號

CCS中國標(biāo)準(zhǔn)文獻(xiàn)分類號

團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)

T/CESXXX-XXXX

電力系統(tǒng)長期動(dòng)態(tài)電壓故障篩選和控制

決策技術(shù)規(guī)范

Technicalspecificationforlong-termvoltagecontingencyscreeningandcontrol

strategyofpowersystems

XXXX-XX-XX發(fā)布XXXX-XX-XX實(shí)施

中國電工技術(shù)學(xué)會發(fā)布

T/CESXXX—XXXX

電力系統(tǒng)長期動(dòng)態(tài)電壓故障篩選和控制決策技術(shù)規(guī)范

1范圍

本文件規(guī)定了電力系統(tǒng)長期動(dòng)態(tài)電壓故障篩選和控制技術(shù)的要求、基礎(chǔ)條件、方法和判據(jù)、提高穩(wěn)

定性的控制措施以及系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

本文件適用于110kV及以上電力系統(tǒng)的長期動(dòng)態(tài)電壓故障篩選和控制決策工作。其他電壓等級可

參照執(zhí)行。

2規(guī)范性引用文件

下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文

件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。

GB/T26399電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定控制技術(shù)導(dǎo)則

GB/T40581—2021電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定計(jì)算規(guī)范

GB38755-2019電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導(dǎo)則

GB/T40615—2021電壓穩(wěn)定評價(jià)導(dǎo)則

GB/T19963.1—2021風(fēng)電場接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定第1部分：陸上風(fēng)電

GB/T19964—2012光伏發(fā)電站接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定

GB/T36995—2018風(fēng)力發(fā)電機(jī)組故障電壓穿越能力測試規(guī)程

3術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1

電壓穩(wěn)定voltagestability

電力系統(tǒng)受到小擾動(dòng)或大擾動(dòng)后，系統(tǒng)電壓能夠保持或恢復(fù)到允許的范圍內(nèi)，不發(fā)生電壓崩潰的能

力。

[來源：GB38755—2019，2.2.2]

3.2

靜態(tài)電壓穩(wěn)定steady-statevoltagestability

電力系統(tǒng)受到小擾動(dòng)后，系統(tǒng)所有母線保持穩(wěn)定電壓的能力。

[來源：GB38755—2019，2.2.2.1]

3.3

暫態(tài)電壓穩(wěn)定transientvoltagestability

電力系統(tǒng)受到大擾動(dòng)后，系統(tǒng)所有母線保持穩(wěn)定電壓的能力。

[來源：GB38755—2019，2.2.2.2]

3.4

長期電壓穩(wěn)定long-termvoltagestability

電力系統(tǒng)受到大擾動(dòng)后，長期過程中系統(tǒng)所有母線保持穩(wěn)定電壓的能力。

[來源：GB/T40615—2021，3.5]

3.5

機(jī)電暫態(tài)過程electromechanicaltransient

由于發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩的變化所引起電機(jī)轉(zhuǎn)子機(jī)械運(yùn)動(dòng)的變化過程，主要考慮幾個(gè)周波到

數(shù)十秒的過程。

注：電力系統(tǒng)機(jī)電暫態(tài)過程主要關(guān)注電力系統(tǒng)受到大擾動(dòng)后的暫態(tài)穩(wěn)定和受到小擾動(dòng)后的小擾動(dòng)

穩(wěn)定性能，包括功角穩(wěn)定、電壓穩(wěn)定和頻率穩(wěn)定。

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3.6

長期動(dòng)態(tài)過程long-termdynamic

大規(guī)模系統(tǒng)擾動(dòng)以及由此引發(fā)的有功和無功功率、發(fā)電量和用電量之間不平衡等持續(xù)時(shí)間較長、動(dòng)

作較緩慢的變化過程，主要考慮數(shù)十秒至數(shù)十分鐘的動(dòng)態(tài)過程。

注：電力系統(tǒng)長期動(dòng)態(tài)過程主要關(guān)注電力系統(tǒng)遭受到擾動(dòng)后，系統(tǒng)在長時(shí)間過程內(nèi)維持正常運(yùn)行的

能力。慢速控制元件如勵(lì)磁過勵(lì)限制、自動(dòng)發(fā)電控制、負(fù)荷頻率控制等都會對其產(chǎn)生影響。

3.7

電壓崩潰voltagecollapse

當(dāng)系統(tǒng)處于電壓不穩(wěn)定狀態(tài)，負(fù)荷仍持續(xù)地試圖通過增加電流以獲得更大的功率（有功或無功），

導(dǎo)致系統(tǒng)大范圍電壓持續(xù)下降的過程。

3.8

新能源場站newenergystation

集中接入電力系統(tǒng)的風(fēng)電場或光伏電站并網(wǎng)點(diǎn)以下所有設(shè)備。

注：包括變壓器、母線、線路、變流器、儲能、風(fēng)電機(jī)組、光伏發(fā)電系統(tǒng)、無功調(diào)節(jié)設(shè)備及輔助

設(shè)備等。

[來源：GB38755—2019，2.11，有修改]

3.9

多饋入直流短路比multi-infeedDCshort-circuitratio

直流饋入換流母線的短路容量與考慮其他直流回路影響后的等值直流功率的比值。

[來源：GB38755—2019，2.6]

3.10

新能源多場站短路比multiplenewenergystationshort-circuitratio

新能源場站并網(wǎng)點(diǎn)的短路容量與考慮其他新能源場站影響后的新能源等值功率的比值。

4總體要求

電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定故障的篩選包括靜態(tài)電壓穩(wěn)定故障篩選、暫態(tài)電壓穩(wěn)定故障篩選、長期電壓穩(wěn)定故

障篩選，在故障后運(yùn)行方式下靜態(tài)電壓穩(wěn)定裕度較低或需要考慮機(jī)組過勵(lì)等長時(shí)間元件動(dòng)態(tài)特性時(shí)，應(yīng)采

用長期電壓穩(wěn)定故障篩選。應(yīng)針對電壓越限故障應(yīng)采取控制措施。

應(yīng)首先建立預(yù)想故障集，應(yīng)用靜態(tài)、暫態(tài)和長期電壓穩(wěn)定分析手段進(jìn)行電壓穩(wěn)定嚴(yán)重故障的篩選；再

利用靜態(tài)和暫態(tài)分析手段從預(yù)想故障集中篩選出可能導(dǎo)致長期電壓失穩(wěn)的故障，形成長期電壓穩(wěn)定待篩選

故障集；然后利用長期分析手段針對長期電壓穩(wěn)定待篩選故障集進(jìn)行校核。應(yīng)一方面使中長期分析避免掃

描大量故障集，保證計(jì)算效率，另一方面有效篩選出導(dǎo)致長期電壓失穩(wěn)的故障。

針對長期電壓失穩(wěn)故障，應(yīng)制定控制決策，使系統(tǒng)保持電壓穩(wěn)定。

5預(yù)想故障集

應(yīng)首先建立預(yù)想故障集，包括：

a）靜態(tài)電壓穩(wěn)定故障篩選的預(yù)想故障集，指無故障斷開線路、變壓器等元件后的電力系統(tǒng)方式；

b）暫態(tài)電壓穩(wěn)定故障篩選和長期電壓穩(wěn)定故障篩選，應(yīng)遵循GB38755—2019，選定需要研究的故

障集；

c）對于直流輸電系統(tǒng)，應(yīng)包括單換流器閉鎖、單極閉鎖、雙極閉鎖、功率突降、再啟動(dòng)、換相失敗

等故障或擾動(dòng)類型；

d）對于新能源場站，應(yīng)包括任一新能源場站脫網(wǎng)、新能源大規(guī)模脫網(wǎng)等故障或擾動(dòng)類型。

6靜態(tài)電壓穩(wěn)定故障篩選

6.1篩選指標(biāo)

6.1.1區(qū)域負(fù)荷有功功率裕度

區(qū)域負(fù)荷有功功率裕度的計(jì)算按公式（）。

Kvp1

2

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PP?

K=max×100%（1）

vpP

式中：

臨界運(yùn)行點(diǎn)的有功功率值，單位為兆瓦（）；

Pmax———MW

P———初始有功功率值，單位為兆瓦（MW）。

在區(qū)域最大負(fù)荷或最大斷面潮流下，正常運(yùn)行或檢修方式下的區(qū)域負(fù)荷有功功率裕度應(yīng)大于8%；N

-1故障后運(yùn)行方式的區(qū)域負(fù)荷有功功率裕度應(yīng)大于5%。受電比例較高的地區(qū)應(yīng)適當(dāng)調(diào)高負(fù)荷有功功率裕

度。

區(qū)域負(fù)荷有功功率裕度的計(jì)算宜參考GB/T40615—2021。

6.1.2區(qū)域負(fù)荷無功功率裕度

區(qū)域負(fù)荷無功功率裕度的計(jì)算按公式（）。

Kvq2

QQ?

K=max×100%（2）

vqQ

式中：

臨界運(yùn)行點(diǎn)的無功功率值，單位為兆乏（）；

Qmax———Mvar

Q———初始無功功率值，單位為兆乏（Mvar）。

在區(qū)域最大負(fù)荷或最大斷面潮流下，正常運(yùn)行或檢修方式下的母線負(fù)荷無功功率裕度應(yīng)大于8%；

N-1故障后運(yùn)行方式的母線負(fù)荷無功功率裕度應(yīng)大于5%。受電比例較高的地區(qū)應(yīng)適當(dāng)調(diào)高負(fù)荷無功功

率裕度。

區(qū)域負(fù)荷無功功率裕度的計(jì)算宜參考GB/T40615—2021。

6.1.3多饋入直流短路比

送、受端系統(tǒng)的多饋入直流短路比應(yīng)達(dá)到合理的水平。對于多回直流饋入情況，評價(jià)交直流系統(tǒng)相

對強(qiáng)弱的多饋入短路比指標(biāo)為：

a）強(qiáng)———MSCR大于3；

b）中———MSCR在2~3之間；

c）弱———MSCR小于2。

多饋入直流短路比（MSCR）的計(jì)算宜參考GB/T40581—2021。

6.1.4新能源多場站短路比

送、受端系統(tǒng)的新能源多場站短路比應(yīng)達(dá)到合理的水平。按照新能源場站并網(wǎng)點(diǎn)的多場站短路比，

對新能源接入交流系統(tǒng)強(qiáng)度水平進(jìn)行劃分：

a）強(qiáng)系統(tǒng)———MRSCR大于3；

b）弱系統(tǒng)———MRSCR在2~3之間；

c）極弱系統(tǒng)———MRSCR小于2。

新能源多場站短路比（MRSCR）的計(jì)算宜參考GB/T40581—2021。

6.2篩選方法

6.2.1靜態(tài)電壓穩(wěn)定故障篩選前應(yīng)明確仿真模型和計(jì)算條件，包括分區(qū)劃分、發(fā)電機(jī)及新能源模型、發(fā)

電機(jī)可發(fā)的最大無功功率、發(fā)電機(jī)出力分配方式、機(jī)端電壓、母線電壓、直流模型、直流功率調(diào)整方式、

無功補(bǔ)償模型、變壓器模型、負(fù)荷模型、負(fù)荷增長方式等。

6.2.2仿真計(jì)算應(yīng)采用靜態(tài)模型，其中發(fā)電機(jī)一般采用含無功上下限的PV節(jié)點(diǎn)模型；負(fù)荷應(yīng)采用恒功

率模型，也可基于實(shí)際情況，采用ZIP模型，并進(jìn)行比例配置，其中Z、I、P分別表示恒阻抗、恒電流、

恒功率。

6.2.3負(fù)荷增長方式對功率裕度影響較大，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況確定，或采取典型增長方式，如計(jì)算區(qū)域負(fù)

荷有功功率裕度，負(fù)荷增長方式為恒定功率因數(shù)增長；計(jì)算區(qū)域負(fù)荷無功功率裕度，負(fù)荷增長方式為有

功功率不變、無功功率增長。電源出力應(yīng)根據(jù)負(fù)荷增長量，按照電網(wǎng)實(shí)際出力分配情況確定。

3

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6.2.4對預(yù)想故障集分別進(jìn)行區(qū)域負(fù)荷有功功率裕度、區(qū)域負(fù)荷無功功率裕度、多饋入直流短路比、新

能源多場站短路比的計(jì)算，按照指標(biāo)篩選長期電壓穩(wěn)定待篩選故障集。

6.2.5功率裕度反映了交流系統(tǒng)的無功儲備和電壓支撐能力，短路比用于衡量直流或新能源場站所連接

交流系統(tǒng)的強(qiáng)弱。長期電壓穩(wěn)定待篩選故障集中的故障應(yīng)包括：

a）故障后運(yùn)行方式的潮流不收斂；

b）區(qū)域負(fù)荷有功功率裕度或區(qū)域負(fù)荷無功功率裕度小于5%；

c）多饋入直流短路比小于3；

d）新能源多場站短路比小于3。

7暫態(tài)電壓穩(wěn)定故障篩選

7.1篩選指標(biāo)

7.1.1暫態(tài)電壓穩(wěn)定判據(jù)

在電力系統(tǒng)受到大擾動(dòng)后的機(jī)電暫態(tài)過程中，負(fù)荷母線電壓應(yīng)在10s以內(nèi)恢復(fù)到0.80pu以上。

7.1.2風(fēng)電場低電壓和高電壓穿越要求

圖1為風(fēng)電場低電壓和高電壓穿越要求曲線。

風(fēng)電場的低電壓穿越要求：風(fēng)電場并網(wǎng)點(diǎn)電壓跌落，當(dāng)風(fēng)電機(jī)組并網(wǎng)點(diǎn)電壓處于圖示曲線1及以

上區(qū)域時(shí)，要求風(fēng)電機(jī)組不脫網(wǎng)連續(xù)運(yùn)行。

風(fēng)電場的高電壓穿越要求：風(fēng)電場并網(wǎng)點(diǎn)電壓升高，當(dāng)風(fēng)電機(jī)組并網(wǎng)點(diǎn)電壓處于圖示曲線2及以

下區(qū)域時(shí)，要求風(fēng)電機(jī)組不脫網(wǎng)連續(xù)運(yùn)行。

1.4曲線2

風(fēng)電機(jī)

1.3組可以

切出

1.2

電壓升高

1.1

要求風(fēng)電機(jī)組不

1.0脫網(wǎng)連續(xù)運(yùn)行

0.9

pu

/

0.8風(fēng)電機(jī)

組可以

曲線1

電壓幅值電壓跌落切出

0.6

0.4

0.2

00.50.625123……910

時(shí)間/s

圖1風(fēng)電場低電壓和高電壓穿越要求曲線

電力系統(tǒng)發(fā)生不同類型故障時(shí)，若風(fēng)電場并網(wǎng)點(diǎn)考核電壓全部滿足低電壓穿越要求和高電壓穿越

要求，風(fēng)電機(jī)組應(yīng)保證不脫網(wǎng)連續(xù)運(yùn)行；否則，允許風(fēng)電機(jī)組切出。

7.1.3光伏發(fā)電站低電壓穿越要求

圖2為光伏發(fā)電站應(yīng)滿足的低電壓穿越要求：

a）光伏發(fā)電站并網(wǎng)點(diǎn)電壓跌至0時(shí)，光伏發(fā)電站能不脫網(wǎng)連續(xù)運(yùn)行0.15s；

b）光伏發(fā)電站并網(wǎng)點(diǎn)電壓跌至曲線1以下時(shí)，光伏發(fā)電站可以從電網(wǎng)切出。

4

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1.1

1.0曲線1

0.9

0.8

pu

/要求光伏發(fā)電站

0.6不脫網(wǎng)連續(xù)運(yùn)行

電壓幅值

0.4光伏發(fā)電站可以切出

0.2

00.150.6251234

時(shí)間/s

圖2光伏發(fā)電站低電壓穿越要求曲線

電力系統(tǒng)發(fā)生不同類型故障時(shí)，若光伏發(fā)電站并網(wǎng)點(diǎn)考核電壓全部滿足光伏發(fā)電站低電壓穿越要

求，光伏發(fā)電站應(yīng)保證不脫網(wǎng)連續(xù)運(yùn)行；否則，允許光伏發(fā)電站切出。

7.2篩選方法

7.2.1應(yīng)采用可詳細(xì)模擬電力系統(tǒng)暫態(tài)過程的仿真計(jì)算程序，對于大容量直流落點(diǎn)電網(wǎng)，直流響應(yīng)特性

對系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性影響較大時(shí)，可采用機(jī)電-電磁暫態(tài)混合仿真或全電磁暫態(tài)仿真校驗(yàn)。仿真模型包括

發(fā)電機(jī)及其控制系統(tǒng)模型、負(fù)荷模型、直流模型、新能源模型、靈活交直流輸電設(shè)備模型、保護(hù)及安

全自動(dòng)裝置模型等。

7.2.2同步發(fā)電機(jī)應(yīng)采用計(jì)及阻尼繞組的次暫態(tài)電勢變化的詳細(xì)模型。隱極發(fā)電機(jī)（汽輪發(fā)電機(jī)）宜采

用5階次或6階次暫態(tài)電勢變化模型，凸極發(fā)電機(jī)（水輪發(fā)電機(jī)）宜采用5階次暫態(tài)電勢變化模型，同

步調(diào)相機(jī)應(yīng)按無機(jī)械功率輸入的發(fā)電機(jī)處理。

7.2.3應(yīng)計(jì)及發(fā)電機(jī)組的勵(lì)磁系統(tǒng)及其附加控制系統(tǒng)的作用。勵(lì)磁系統(tǒng)及其附加控制系統(tǒng)的模型應(yīng)根據(jù)

實(shí)際裝置的調(diào)節(jié)特性，選用適當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)仿真模型，其參數(shù)宜采用實(shí)測參數(shù)或同類型系統(tǒng)的實(shí)測參數(shù)。對

于特殊的勵(lì)磁系統(tǒng)可根據(jù)其情況采用自定義模型。應(yīng)計(jì)及機(jī)組的原動(dòng)機(jī)及其調(diào)節(jié)系統(tǒng)，參數(shù)宜采用實(shí)測

參數(shù)或制造廠家提供的出廠參數(shù)。

7.2.3負(fù)荷應(yīng)采用ZIP與異步電動(dòng)機(jī)的組合模型、考慮配電網(wǎng)阻抗的綜合負(fù)荷模型、考慮分布式電源

的負(fù)荷模型等可詳細(xì)模擬負(fù)荷暫態(tài)特性的模型。

7.2.4直流輸電系統(tǒng)應(yīng)采用包含各種控制環(huán)節(jié)的準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)模型或更為詳細(xì)的電磁暫態(tài)模型；直流輸電的

參數(shù)宜采用實(shí)測參數(shù)或制造廠家提供的出廠參數(shù)。

7.2.5應(yīng)對風(fēng)電場、光伏電站進(jìn)行新能源場站級建模。對單個(gè)風(fēng)電場可采用詳細(xì)或等值模型，風(fēng)電場等

值模型應(yīng)能較好地反映風(fēng)電場的動(dòng)態(tài)特性；對光伏發(fā)電系統(tǒng)可采用詳細(xì)或等值模型，光伏等值模型應(yīng)

能較好地反映光伏電站的動(dòng)態(tài)特性。風(fēng)電場及光伏電站中若含有靜止無功補(bǔ)償器（SVC）等動(dòng)態(tài)無功

補(bǔ)償設(shè)備，應(yīng)對其進(jìn)行詳細(xì)建模。新能源場站必要時(shí)采用考慮站內(nèi)拓?fù)洹o功補(bǔ)償及場站級控制電磁

暫態(tài)等值模型。

7.2.6柔性直流輸電系統(tǒng)、靜止無功發(fā)生器（SVG）、可控串聯(lián)補(bǔ)償裝置（TCSC）、統(tǒng)一潮流控制器

（UPFC）等靈活交直流輸電設(shè)備應(yīng)采用機(jī)電暫態(tài)模型或更為詳細(xì)的電磁暫態(tài)模型。

7.2.7應(yīng)根據(jù)聯(lián)鎖切機(jī)、快速壓出力（快關(guān)）、聯(lián)鎖切負(fù)荷、高頻切機(jī)、低頻自動(dòng)減負(fù)荷、低壓自動(dòng)減

負(fù)荷、電廠失步解列、電網(wǎng)事故解列（包括快速解列、低壓解列等）等裝置的實(shí)際動(dòng)作時(shí)間，以及電

力電子裝置的控制規(guī)律，進(jìn)行仿真計(jì)算。

7.2.8應(yīng)對預(yù)想故障集分別進(jìn)行仿真計(jì)算，基于暫態(tài)電壓穩(wěn)定判據(jù)，長期電壓穩(wěn)定判據(jù)，風(fēng)電場低電壓

和高電壓穿越要求，光伏發(fā)電站低電壓穿越要求，篩選長期電壓穩(wěn)定待篩選故障集。

7.2.9長期電壓穩(wěn)定待篩選故障集中的故障應(yīng)包括：

5

T/CESXXX—XXXX

a）在電力系統(tǒng)受到大擾動(dòng)后的機(jī)電暫態(tài)過程中，負(fù)荷母線電壓滿足暫態(tài)電壓穩(wěn)定判據(jù)要求，但

是負(fù)荷母線電壓不能保持或恢復(fù)到0.90pu以上；

b）在電力系統(tǒng)受到大擾動(dòng)后的機(jī)電暫態(tài)過程中，負(fù)荷母線電壓滿足暫態(tài)電壓穩(wěn)定判據(jù)要求，但

是發(fā)電機(jī)保持過勵(lì)；

c）風(fēng)電場并網(wǎng)點(diǎn)考核電壓不能全部滿足低電壓穿越要求或高電壓穿越要求；

d）光伏發(fā)電站并網(wǎng)點(diǎn)考核電壓不能全部滿足光伏發(fā)電站低電壓穿越要求。

7.2.10暫態(tài)電壓嚴(yán)重故障集中的故障應(yīng)包括：

a）在電力系統(tǒng)受到大擾動(dòng)后的機(jī)電暫態(tài)過程中，負(fù)荷母線電壓不滿足暫態(tài)電壓穩(wěn)定判據(jù)要求。

8長期電壓穩(wěn)定故障篩選

8.1篩選指標(biāo)

8.1.1長期電壓穩(wěn)定判據(jù)

在電力系統(tǒng)受到大擾動(dòng)后的長期過程中，負(fù)荷母線電壓應(yīng)保持或恢復(fù)到0.90pu以上。

8.2篩選方法

8.2.1應(yīng)采用可詳細(xì)模擬電力系統(tǒng)長期動(dòng)態(tài)過程的仿真計(jì)算程序，仿真模型除考慮快速動(dòng)作的元件外，

還應(yīng)計(jì)及過勵(lì)限制、定子過流保護(hù)等發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)的影響，有載調(diào)壓變壓器的分接頭、自動(dòng)發(fā)電

控制裝置、自動(dòng)電壓控制裝置的動(dòng)作特性，以及負(fù)荷的功率恢復(fù)特性及其低電壓失穩(wěn)特性等。同時(shí)，還

應(yīng)考慮故障發(fā)展過程中的人為干預(yù)、繼電保護(hù)誤動(dòng)、拒動(dòng)及負(fù)荷的動(dòng)態(tài)行為等。

8.2.2應(yīng)對長期電壓穩(wěn)定待篩選故障集分別進(jìn)行仿真計(jì)算，基于長期電壓穩(wěn)定判據(jù)、風(fēng)電場低電壓和高

電壓穿越要求、光伏發(fā)電站低電壓穿越要求，篩選長期動(dòng)態(tài)電壓嚴(yán)重故障。

8.2.3長期動(dòng)態(tài)電壓嚴(yán)重故障集中的故障應(yīng)包括：

a）在電力系統(tǒng)受到大擾動(dòng)后的長期過程中，負(fù)荷母線電壓不滿足長期電壓穩(wěn)定判據(jù)要求；

b）風(fēng)電場并網(wǎng)點(diǎn)考核電壓不能全部滿足低電壓穿越要求或高電壓穿越要求；

c）光伏發(fā)電站并網(wǎng)點(diǎn)考核電壓不能全部滿足光伏發(fā)電站低電壓穿越要求。

9控制決策

9.1控制目標(biāo)

為防止電力系統(tǒng)出現(xiàn)擾動(dòng)后，無功功率短缺或過剩，某些節(jié)點(diǎn)的電壓降低或升高到不允許的數(shù)

值，甚至可能出現(xiàn)電壓崩潰或威脅設(shè)備安全，應(yīng)采取電壓控制措施使電壓保持在允許范圍內(nèi)。

9.2控制措施

應(yīng)根據(jù)擾動(dòng)情況，設(shè)置限制電壓降低或升高的穩(wěn)定控制措施，包括發(fā)電機(jī)強(qiáng)勵(lì)、投入電容補(bǔ)償裝

置或強(qiáng)行補(bǔ)償?shù)仍霭l(fā)無功的措施，切除并聯(lián)電抗器、切負(fù)荷等降低無功需求的措施，以及切除并聯(lián)電

容器等減少無功源的措施。

9.3計(jì)算方法

針對暫態(tài)電壓嚴(yán)重故障集和長期動(dòng)態(tài)電壓嚴(yán)重故障集，應(yīng)采用可詳細(xì)模擬電力系統(tǒng)長期動(dòng)態(tài)過程

的仿真計(jì)算程序進(jìn)行仿真，將在電力系統(tǒng)受到大擾動(dòng)后的暫態(tài)和長期過程中，不滿足要求的負(fù)荷母線電

壓，風(fēng)電場并網(wǎng)點(diǎn)考核電壓和光伏發(fā)電站并網(wǎng)點(diǎn)考核電壓作為被控變量。

宜將限制電壓降低或升高的穩(wěn)定控制措施，包括發(fā)電機(jī)強(qiáng)勵(lì)、投入電容補(bǔ)償裝置或強(qiáng)行補(bǔ)償?shù)仍霭l(fā)

無功的措施，切除并聯(lián)電抗器、切負(fù)荷等降低無功需求的措施，以及切除并聯(lián)電容器等減少無功源的措

施作為控制變量。

可通過軌跡靈敏度建立二次規(guī)劃優(yōu)化模型，求取使被控變量符合要求的控制變量。

大規(guī)模新能源接入電網(wǎng)，尤其弱送端電網(wǎng)，電壓支撐能力弱，電壓控制靈敏度高，在新能源大出力

運(yùn)行方式下，擾動(dòng)后易發(fā)生電壓問題，應(yīng)以最小控制使動(dòng)態(tài)電壓滿足要求。

宜以投入控制量代價(jià)最小作為控制目標(biāo)函數(shù)，按公式（3）。

6

T/CESXXX—XXXX

J=min{??uRuT}（3）

式中，

R———預(yù)先設(shè)置的代價(jià)權(quán)重矩陣；

u———控制變量向量；

?u———控制變量向量變化量。

建立使電壓協(xié)調(diào)恢復(fù)的約束，通過調(diào)整控制變量，使被控變量在電網(wǎng)擾動(dòng)后的暫態(tài)和長期過程中恢

復(fù)并滿足要求，其計(jì)算按公式（4）。

?U

min?≤ti,?≤max?

UUti,,tiTuUUti,ti,

?u

（）

minmax4

?u≤?uu≤?

minmax

u≤?uuu+≤

式中：

Uti,———t時(shí)刻節(jié)點(diǎn)i的電壓被控變量（pu）；

minmax

Uti,，Uti,———t時(shí)刻節(jié)點(diǎn)i的電壓上限和下限（pu）；

?U

ti,———t時(shí)刻節(jié)點(diǎn)i的電壓相對于控制變量向量的軌跡靈敏度；

?uT

?umax，?umin———控制變量變化向量的上下限；

umin，umax———控制變量向量的上下限。

軌跡靈敏度計(jì)算宜采用以下過程：分別仿真計(jì)算控制變量動(dòng)作和不動(dòng)作條件下的被控變量響應(yīng)，以

所述兩種條件下的被控變量響應(yīng)的差值作為被控變量相對于控制變量的軌跡靈敏度。

可挑選多個(gè)時(shí)刻的節(jié)點(diǎn)電壓進(jìn)行約束，使動(dòng)態(tài)電壓被控制在滿足要求的范圍內(nèi)。

如果一次優(yōu)化不能使被控變量滿足要求，可在上一次控制變量投入的基礎(chǔ)上再次計(jì)算軌跡靈敏度

并建立優(yōu)化模型，求取新的控制變量，直至被控變量滿足要求。

10故障篩選和控制決策系統(tǒng)

應(yīng)建立長期動(dòng)態(tài)電壓故障篩選和控制決策系統(tǒng)，篩選故障，并針對暫態(tài)電壓嚴(yán)重故障集和長期動(dòng)態(tài)

電壓嚴(yán)重故障集進(jìn)行控制決策計(jì)算。

圖3為長期動(dòng)態(tài)電壓故障篩選和控制決策系統(tǒng)功能架構(gòu)，包括了仿真數(shù)據(jù)生成和接入、預(yù)想故障集

生成、靜態(tài)電壓穩(wěn)定故障篩選、暫態(tài)電壓穩(wěn)定故障篩選、長期電壓穩(wěn)定故障篩選、針對暫態(tài)電壓嚴(yán)重故

障集和長期動(dòng)態(tài)電壓嚴(yán)重故障集的控制決策計(jì)算等功能。

仿真數(shù)據(jù)應(yīng)包括電力系統(tǒng)接線和運(yùn)行方式、電力系統(tǒng)各元件及其控制系統(tǒng)的模型和參數(shù)、負(fù)荷模型

和參數(shù)。電力系統(tǒng)各元件應(yīng)包括發(fā)電機(jī)及其控制系統(tǒng)、直流輸電系統(tǒng)、新能源場站、靈活交直流輸電設(shè)