盡管大多數保護系統設計都是圍繞單個組件構建的,但電力系統中的系統范圍干擾頻繁發生,對電力公司來說是一個具有挑戰性的問題。當電力系統發生重大擾動時,必須實施協同保護和控制措施,以阻止系統老化,恢復正常狀態,并將擾動的影響降至最低。本地保護系統通常無法保護整個系統,而整個系統可能會受到干擾的影響。
一、造成電力系統干擾事件的分類:
1.瞬態不穩定性。
2.電壓不穩定。
3.重載。
4.電力系統級聯,等等。
這些現象通過各種保護繼電和緊急控制措施來緩解。
二、瞬態不穩定性的影響和補救措施:
每次故障或拓撲變化影響系統中的功率平衡時,瞬時功率不平衡都會在機器之間產生振蕩。穩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生嚴重的電壓波動并最終跳閘。如果發生這種情況,計算機的后續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,使機器暴露在瞬態不穩定振蕩中。
失步保護的目的是消除因失步條件而損壞發電機的可能性。如果電力系統分離迫在眉睫,則應沿邊界將系統分開,這將形成負載和發電平衡的島嶼。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、電壓不穩定的原因和補救措施:
電壓穩定性是系統保持電壓的能力,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定導致系統重要部分的電壓分布非常低的過程。
電力系統中的電壓不穩定是由于負載過重、無功支持資源不足以及分接開關變壓器的不可預見現象和/或動作不協調引起的。此類現象可能導致系統范圍的停電。隨著傳輸系統的負載增加,電壓不穩定的風險也會增加。
電壓穩定性問題表現為幾個特征,例如:
1.低系統電壓曲線。
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。
電壓不穩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.改變操作系統條件,例如電壓曲線和發電調度。
4.協調繼電器和控制。
5.減載。
三、重載:
一個或幾個電力系統元件的過載可能會導致更多元件(主要是輸電線路)的級聯過載,并最終導致電力系統完全停電。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。