Требования к устойчивости энергосистем
Требования к устойчивости энергосистем приведены в табл.1.
Эти требования могут быть изменены с учетом конкретных условий при наличии технико-экономического обоснования.
По условиям устойчивости ЭЭС нормируются минимальные коэффициенты запаса статической устойчивости по активной мощности в сечениях и по напряжению в узлах нагрузки. Кроме того, устанавливаются группы возмущений, при которых должны обеспечиваться как динамическая устойчивость, так и нормируемые коэффициенты запаса статической устойчивости в послеаварийных режимах.
Указанные требования могут выполняться путем:
усиления электрической сети;
уменьшения времени отключения КЗ, усовершенствования и оптимизации настройки устройств АПВ (например, использование контроля погасания дуги в паузу АПВ, выбор порядка постановки ЛЭП под напряжение, изменение длительности паузы АПВ) и т.п.;
применение систем и устройств автоматического предотвращения нарушений устойчивости (АПНУ);
изменения режима работы ЭЭС.
Нормируются коэффициенты запаса по апериодической статической устойчивости; при этом в допустимой области режимов должно быть обеспечено отсутствие самораскачивания. Если самораскачивание проявляется, то должны приниматься меры по устранению его причин, а оперативно должно быть дополнительно разгружено сечение, в котором наблюдаются колебания, до исключения этих колебаний.
Для допустимых перетоков должно быть также проверено отсутствие термической перегрузки оборудования с учетом длительности существования режима, а также другие имеющиеся ограничения, не связанные с устойчивостью энергосистемы.
Значения показателей устойчивости должны быть не ниже указанных в табл.3.
При проектировании ЭЭС в нормальной схеме и при нормальном перетоке устойчивость при возмущении группы I в сети 500 кВ и ниже должна обеспечиваться без применения средств ПА.
При отключении элементов сети 750 кВ и выше, в том числе в результате неуспешного ОАПВ после однофазного КЗ, устойчивость может обеспечиваться с применением ПА, но без воздействия на разгрузку АЭС и при объеме нагрузки, отключаемой специальной автоматикой отключения нагрузки (САОН), не более 30% передаваемой по сечению мощности и не более 5-7 % от нагрузки приемной ЭЭС (большее число относится к ЭЭС, меньшее – к ОЭС).
При эксплуатации ЭЭС в нормальной схеме и при нормальном перетоке в случае возмущения группы I устойчивость должна обеспечиваться без применения ПА, за исключением случаев, когда:
выполнение требования приводит к необходимости ограничения
потребителей или потере гидроресурсов;
в результате возмущения предел статической устойчивости в сечении уменьшается более чем на 25 %.
При этом в указанных случаях, а также при отключении элемента сети 750 кВ и выше, в том числе в результате неуспешного ОАПВ после однофазного КЗ, устойчивость должна обеспечиваться без воздействия ПА на разгрузку АЭС.
Для пусковых схем объектов допускается применять ПА для предотвращения нарушения устойчивости при возмущениях группы I, а также при отключении элемента сети 750 кВ и выше, в том числе в результате неуспешного ОАПВ однофазного КЗ, но без воздействия на разгрузку АЭС.
Послеаварийный режим после нормативных возмущений должен
удовлетворять следующим требованиям:
коэффициенты запаса статической устойчивости по активной
мощности должны быть не менее 0,08;
коэффициенты запаса по напряжению – не менее 0,1. Длительность послеаварийного режима определяется временем, необходимым диспетчеру для восстановления условий нормального режима (как правило, не более 15-20 мин).
В течение этого времени возникновение дополнительных возмущений (т.е. наложение аварии на аварию) не рассматривается.
Устойчивость при возмущении, приводящем к ослаблению сечения, может не сохраняться (кроме условий, оговоренных выше) в следующих случаях:
предел статической апериодической устойчивости в рассматри-
ваемом сечении уменьшается более чем на 70 %;
предел статической апериодической устойчивости по оставшимся
в сечении связям не превышает утроенной амплитуды нерегулярных колебаний мощности в этом сечении.
При этом деление по оставшимся в работе связям не должно приводить к каскадному развитию аварии при правильной работе ПА.
В указанных случаях должно осуществляться автоматическое разделение ЭЭС по этому сечению до возникновения асинхронного режима или в его начальной стадии.
В эксплуатации любое отступление от требований, относящихся к нормальному перетоку, означает переход к вынужденному перетоку и должно быть разрешено высшей оперативной инстанцией, в ведении или управлении которой находятся связи этого сечения. Переход к вынужденному перетоку в сечении на время прохождения максимума нагрузки, но не более 40 мин, или на время, необходимое для ввода ограничений потребителей, а в послеаварийном режиме также на время, необходимое для мобилизации резерва (в том числе холодного), может быть выполнен оперативно по разрешению дежурного диспетчера указанной высшей оперативной инстанции.
Работа с вынужденным перетоком не допускается, если нарушение устойчивости в этом режиме при возмущениях группы I или II и правильном функционировании ПА может привести к отключению потребителей автоматической частотной разгрузкой (АЧР) и САОН суммарной мощностью, более чем в 10 раз превышающей величину ограничения потребителей, которая требуется для обеспечения нормативных показателей нормального перетока.
Работа с вынужденным перетоком в сечениях, примыкающих к АЭС, не допускается.
Должно предусматриваться автоматическое прекращение асинхронных режимов в ЭЭС, как правило, путем их деления. Ресинхронизация как с применением автоматических устройств, так и самопроизвольная должна резервироваться делением.
Допустимая длительность асинхронного режима и способ его прекращения устанавливается для каждого сечения с учетом необходимости предотвращения повреждений оборудования ЭЭС, дополнительных нарушений синхронизма и нарушений электроснабжения потребителей. При этом особое внимание следует уделять устойчивости электростанций и крупных узлов нагрузки, вблизи которых может оказаться центр качаний.
