电力系统紧急状态简介

电力系统紧急状态是指电力系统在遭受大的干扰(或事故)或出现异常现象后的运行状态。这时电力系统偏离正常运行方式，电力供需失去平衡，某些保证系统安全性的约束条件受到破坏(如线路潮流或系统其他元件的负荷超过极限值)，并且由于系统的电压和颇率超过或低于允许值，直接影响对负荷的正常供电。这时，如果能及时而正确地采取一系列紧急控制措施.就有可能使系统恢复到警戒状态，以至正常状态 。

在电源开断或负荷突然增大时，由于电源和负荷间可有功功率的严重不平衡，会引起电力系统频率突然大幅度下降，威胁电力系统的正常运行，例如汽轮机叶片的强烈振动，发电厂辅助机械的不正常工作等。如果不立即采取使颇率迅速恢复的措施，将会使整个发电厂解列，产生频率崩溃.导致全系统的瓦解。

控制频率下降的措施有:

①立即增加有旋转备用的机组出力;迅速起动备用机组，如将作调相或停用的水轮发电机进入发电状态。起动燃气轮机组。在有抽水蓄能发电厂的电力系统中，可迅速改变这些发电厂的工作方式，使由抽水运行方式改为发电运行方式。

②装设按频率降低自动减负荷装置，根据频率降低的程度，分若干频率级顺序切除负荷。

③为保证发电机辅助机械的正常工作，可使一台(或几台)发电机与系统解列，用来保证全发电厂辅助机械及部分地区负荷的供电。

由于无功电源(发电机、调相机、静电电容器或静止无功补偿器等)的突然切除。或者在无功电源不足的电力系统中，无功负荷慢慢增加时有可能使电压大幅度下降到极限电压以下，导致发生所谓电压崩溃现象。这时，系统中大量电动机停止转动，发电机大量甩掉负荷，其结果往往使部分输电线路、变压器或发电机因严重过负荷而断开，最后导致电力系统瓦解。

从电压下降开始到发生电压崩溃，要经历一定的时间，所以一般来得及采取有效的提高电压措施。可以调节发电机和调相机的励磁系统，在不使机组过载的条件下，增加无功出力，维持电力系统的电压。在紧急时。允许发电机的定子和转子短时间过载。如果有备用机组，也要投入。在具有有载调压变压器时.应迅速调节相应的分接头。也可投切接在超高压线路上的并联电抗器或各级电压母线上的并联电容器，来调节电力系统的无功出力。改善系统电压，在采用上述办法后。仍不能使电压恢复时，可根据设定的电压值及相应的时限切除电压最低点的部分或全部负荷 。

在电力系统发生故障后一般由继电保护或自动装里动作（必要时也可人工干预)，将发生故障的元件断开。但是断开故障元件往往会引起一系列影响系统安全性的后果。例如，在单端供电情况下，将使用户停电;在有平行回路或环网况下、将使其他元件过载或进一步威胁系统的安全;当故障线路为电力系统两部分的联络线时，将使电力系统解列。所以，当出现上述情况时，一方面要尽快恢复故障后被切除的线路，如切除的是架空线路则可应用单相或三相自动重合闸装置。将架空线路自动重新合上恢复运行;另一方面，当确认故障不能马上消除时。要采取相应的措施.如局部改变发电机组间的出力分配.控制潮流或限制局部负荷等.避免电力系统运行情况的进一步恶化，并避免连锁出现新的故障。

电力系统稳定的破坏是事故后影响系统安全运行的最严重后果。由于短路故障或输电线路断开而使送端发电机的电磁功率减少时.为了不使发电机加速而失去稳定，可迅速切除部分送端的发电机组，使剩余机组的原动机输入功率和输出的电磁功率尽可能趋于平衡，以抑制发电机转子的加速。采用这一简便措施时还应考虑全系统的功率供需平衡。必要时应同时考虑切除部分负荷的措施，根据不同的系统结构和运行要求，目前国内外还采用很多故障后提高稳定的措施，例如，电气制动、快关汽门、汽轮机的旁路阀门控制、快速励磁系统、串联电容器的切换、调节直流输电功率等。

电力系统稳定破坏或其他一些原因（如发电机失磁或电源的非同步合闸等)均可能引起电力系统的振荡，这时各发电机和电源联络线上的功率、电流以及母线电压均有不同程度的周期性波动。电力系统中不允许振荡长期存在.因为大幅度的电压和功率潮流波动将严重影响用户的正常工作、使设备受到损坏，甚至使事故进一步扩大，目前广泛采用的平息振荡措施有:

①恢复同步。通过调节发电机的出力(包括切机)和负荷的切换，使电力系统各发电机间的频率差缩小，以至相等而进入同步。

②系统解列。就是在电力系统中的适当地点将系统分解成两个或几个部分系统，使由于频率不等而发生振荡的两部分系统断开，从而消除振荡。

迅速抑制事故及异常现象的发展和扩大;尽量缩小故障延续时间及其对电力系统其他非故障部分的影响，使电力系统能维持和恢复到一个合理的运行水平。这种紧急状态的控制一般分为选择性切除故障阶段和防止事故扩大阶段。在第一阶段，借助各种继电保护和自动装置，有选择性地快速切除部分发生故障的电力系统元件（如发电机、线路、负荷等），以避免对电力系统正常工作部分的影响和个别发电机的失步。在第二阶段.即故障切除后，如继续出现紧急状态.不能立即恢复到警戒(或正常)状态。除了需要采取各种安全控制措施外，允许对部分用户停止供电。以免发生连锁性的故障或电力系统的瓦解。同时，应尽可能缩小停电范围.使对用户造成的影响为最小 。2100433B

电力系统调度规程的作用有以下四点：

①明确对所辖电力系统的生产运行必须实行统一指挥，以保证所辖电力系统生产运行的安全与经济。电力系统是由许多发电厂、变电所、输配电线路和用户的电气设备组成的一个十分复杂的系统，系统内任一设备运行情况的改变都会影响其他设备甚至全系统，因此系统运行的协调工作要依据调度规程的规定，在电力系统值班调度员的统一指挥下进行，发电厂和变电所不能随意处理。发电厂必须服从统一调度，以使全电力系统运行安全经济。

②统一电力系统负荷管理、运行方式编制、倒闸操作。事故处理、调度设备编号和发布调度命令的原则。

③保证电力系统电能质量符合国家规定的标准。

④使系统内各级调度人员在同一准则下分工负责，协同工作。

中文名称

电力系统图

英文名称

power system diagram

定　　义

电力系统结构的图形表示。

应用学科

电力（一级学科），电力系统（二级学科）