前言 1
第1章 电力系统安全防御控制概论 1
1.1 引言 1
1.2 电力系统的安全性能要求 1
1.2.1 电力系统可靠性 1
1.2.2 电力系统稳定性 2
1.3 电力系统的扰动和故障 4
1.3.1 引发系统扰动的因素 4
1.3.2 系统扰动的严重性 6
1.3.3 系统大扰动分类 7
1.4 电力系统的运行状态和安全措施 8
1.4.1 运行状态及安全要求 8
1.4.2 安全防御系统的设置 10
1.4.3 安全防御系统的性能特点 12
1.4.4 安全防御系统设计的若干问题 14
1.5.1 我国安全防御技术的发展概况 16
1.5 我国安全防御控制的应用概况 16
1.5.2 我国安全防御系统的现状 17
1.5.3 安全防御系统应用举例——南方电网 18
1.6 国外安全防御系统概况 22
1.6.1 国外电力系统安全准则 22
1.6.2 国外安全防御系统的应用情况 28
1.6.3 事故扩大原因及对SPS的评价 29
2.2 国内系统事故情况 34
2.2.1 国内近年系统事故概况 34
2.1 引言 34
第2章 系统大停电的特点及其防御措施 34
2.2.2 国内系统事故举例 35
2.2.2.1 广东电网1990年9月20日大停电事故 35
2.2.2.2 河北南部电网1992年1月15日系统振荡事故 37
2.2.2.3 南方互联系统1994年5月25日中期动态稳定破坏事故 38
2.2.2.4 华北电网1996年5月28日沙岭子电厂事故 42
2.2.2.5 中国台湾电力系统频率1998年7月29日崩溃事故 45
2.2.2.6 海南电网2005年9月26日大停电事故 47
2.3.1 近20年国外的系统大停电事故 51
2.3 国外系统大停电事故概况 51
2.3.2 国外大停电事故举例 53
2.3.2.1 法国西部电力系统1987年1月12日电压崩溃事故 53
2.3.2.2 日本东京电力系统1987年7月23日电压崩溃事故 54
2.3.2.3 美国西部电力系统1996年7月2日大停电事故 57
2.3.2.4 马来西亚电力系统1996年8月3日全停事故 59
2.3.2.5 美国西部电力系统1996年8月10日大停电事故 63
2.3.2.6 美国—加拿大电力系统2003年8月14日大停电事故 65
2.3.2.7 意大利电力系统2003年9月28日大停电事故 70
2.4 系统大停电的特点及其防御措施 73
2.4.1 系统大停电的特点 73
2.4.2 防御系统大停电措施 74
2.4.3 国家处置电网大面积停电事件应急预案 76
2.5 各国防御系统大停电对策的规划 77
2.5.1 美国WECC关于极端意外事件的对策 77
2.5.2 加拿大Hydro-Quebec系统的防御规划 79
2.5.3 法国EDF系统的防御规划 86
3.2.1 两机简单系统失步状态行为 89
3.2 系统失步状态的行为 89
第3章 消除失步状态的保护及控制 89
3.1 引言 89
3.2.2 多机复杂系统失步状态行为 94
3.3 消除系统失步状态的控制 96
3.3.1 概述 96
3.3.2 对失步解列控制的要求 96
3.3.3 利用测量阻抗变化的失步解列控制 98
3.3.4 利用两端电动势相角差的失步解列控制 99
3.3.5 利用U与I的相位差变化规律的失步解列控制 101
3.3.6 利用Ucosφ变化规律的失步解列控制 102
3.4 系统失步解列控制的协调 105
3.4.1 合理选择解列地点的解列控制 105
3.4.2 日本系统的失步解列控制 106
3.4.3 法国EDF系统的DRS和Syclopes 109
3.4.4 我国南方系统的失步解列控制 111
3.5 失步状态的暂态特性及再同步 114
3.5.1 失步状态的暂态特性及再同步可能性 114
3.5.2 系统恢复再同步的控制 117
第4章 防御过负荷连锁跳闸的保护及控制 121
4.1 引言 121
4.2 过负荷连锁跳闸及其防护措施 121
4.2.1 过负荷连锁跳闸 121
4.2.2 过负荷连锁跳闸的防护措施 122
4.3 架空线路过负荷及其保护 123
4.3.1 架空线路过负荷能力 123
4.3.2 架空线路过负荷保护 128
4.3.3 基于实时热定额增加架空线容量举例 130
4.4 地下电缆过负荷及其保护 133
4.4.1 地下电缆负荷能力 133
4.4.2 电缆过负荷保护 136
4.5 变压器过负荷及其保护 136
4.5.1 变压器负荷能力 136
4.5.2 变压器过负荷保护 138
5.2.1 概述 141
5.2 频率偏离额定值的允许限度 141
第5章 防御频率崩溃的保护及控制 141
5.1 引言 141
5.2.2 汽轮机叶片允许频率偏差特性 142
5.2.3 世界各国大机组允许频率偏差特性调查 144
5.2.4 我国电网对大机组允许频率偏差特性的要求 146
5.2.5 国外电网对大机组允许频率偏差特性的规定 147
5.3.1 概述 150
5.3.2 系统频率的静态特性 150
5.3 电力系统的频率特性 150
5.3.3 系统频率的动态特性 152
5.3.4 特殊运行状态下的频率特性 153
5.4 低频切负荷系统的策略 157
5.4.1 低频切负荷的基本要求 157
5.4.2 低频切负荷的计算 158
5.4.3 低频切负荷的设置和整定 159
5.5 各国频率保护和控制系统情况 163
5.5.1 俄罗斯统一电力系统频率紧急控制 163
5.5.2 美国电力系统频率紧急控制 166
5.5.3 日本电力系统频率紧急控制 168
5.5.4 其他国家电力系统频率保护和控制 170
第6章 防御电压崩溃的保护及控制 176
6.1 引言 176
6.2 电压稳定性的现象和机理 176
6.2.1 电压稳定性的概念和现象 176
6.2.2 电压稳定性的机理 179
6.3 影响电压稳定性的因素及系统元件 182
6.3.1 负荷特性 182
6.3.2 发电机特性和无功功率控制系统 185
6.3.3 无功补偿设备 187
6.3.4 变压器有载调节分接头（LTC） 189
6.4 防御电压稳定破坏的控制 191
6.4.1 电压和无功功率多级控制 191
6.4.1.1 电压多级控制概述 191
6.4.1.2 法国二级电压控制系统 191
6.4.1.3 江苏系统多级电压控制系统 194
6.4.2.1 日本东京系统的无功功率控制系统 196
6.4.2 快速动用无功电源 196
6.4.2.2 Hydro-Quebec的防御电压崩溃保护系统 197
6.4.2.3 瑞典南部防御电压崩溃保护系统 199
6.4.3 变压器LTC控制 199
6.4.3.1 LTC控制概述 199
6.4.3.2 闭锁变压器的LTC 201
6.4.3.3 降低LTC设定点电压 202
6.5 低电压切负荷控制 203
6.5.1 低电压切负荷概述 203
6.5.2 Hydro-Quebec低电压切负荷系统 205
6.5.3 意大利ENEL系统的切负荷控制 208
6.5.4 福建系统在线预决策电压稳定控制 211
6.5.5 各国系统应用低电压切负荷情况 213
6.6 系统过电压及其控制 216
6.6.1 概述 216
6.6.2 超高压电网的工频过电压 217
6.6.3 超高压电网的谐振过电压 219
6.6.4 限制过电压的控制措施 220
参考文献 224