電力系統安全穩定計算規范征求意見稿目 次范圍 1規范性引用文件 1術語和定義 1電力系統安全性powersystemsecurity 1電力系統穩定性powersystemstability 1電磁暫態過程electromagnetictransient 3機電暫態過程electromechanicaltransient 3中長期動態過程mid-longtermdynamic 3次同步/超同步振蕩和次同步諧振subsynchronous/supersynchronousoscillationandsubsynchronousresonance 3短路比shortcurrentratio 3N-1原則N-1principle 4直流附加控制HVDCsupplementarycontrol 4目的和要求 4目的 4總體要求 4無功電壓分析 4短路電流安全校核 5靜態安全分析 5靜態穩定計算分析 5暫態功角穩定計算分析 5動態功角穩定計算分析 5電壓穩定計算分析 5頻率穩定計算分析 6中長期動態過程計算分析 6次同步/超同步振蕩和次同步諧振計算分析 6短路比計算分析 6基礎條件 6計算條件和基礎數據 6系統接線和運行方式 7電力系統的簡化和等值 7故障類型、地點、重合閘及故障切除時間 8系統元件模型和參數 10I安全穩定計算的方法和判據 12潮流計算 12無功電壓分析 13短路電流安全校核 14靜態安全分析 15靜態功角穩定計算分析 16暫態功角穩定計算分析 17動態功角穩定計算分析 18電壓穩定計算分析 19頻率穩定計算分析 20中長期動態過程計算分析 21次同步/超同步振蕩和次同步諧振計算分析 22短路比計算分析 23安全穩定計算分析和提高穩定性的措施 25穩定計算分析 25運行控制方案的編制 26電網安全穩定措施 26安全穩定計算分析的管理 27計算模型參數的管理 27安全穩定計算分析報告 27IIPAGEPAGE13PAGEPAGE10電力系統安全穩定計算規范范圍本標準適用于220kV及以上電力系統的安全穩定計算分析工作。電力系統規劃、設計、建設、生產運行、科學試驗、設備制造等單位在開展電力系統安全穩定計算分析時，均應遵守和執行本標準。220kV以下電力系統的安全穩定計算工作可參照本標準的要求進行。規范性引用文件GB38755 電力系統安全穩定導則GB/T15544.11部分：電流計算GB/T26399電力系統安全穩定控制技術導則GB/T31464電網運行準則術語和定義GB38755中確定的以及下列術語和定義適用于本文件。電力系統安全性powersystemsecurity（a）電力系統能承受住擾動引起的暫態過程并過渡到一個可接受的運行工況；b）在新的運行工況下，各種約束條件得到滿足。電力系統穩定性powersystemstability電力系統受到擾動后保持穩定運行的能力。電力系統穩定性可分為功角穩定、電壓穩定和頻率穩定1。圖1電力系統穩定性分類功角穩定rotoranglestability靜態功角穩定steady-staterotoranglestability電力系統受到小擾動后，不發生功角非周期性失步，自動恢復到起始運行狀態的能力。暫態功角穩定transientrotoranglestability動態功角穩定dynamicrotoranglestability電力系統受到小擾動或大擾動后，在自動調節和控制裝置的作用下，保持長過程功角穩定的能力。小擾動動態功角穩定small-disturbancedynamicrotoranglestability大擾動動態功角穩定large-disturbancedynamicrotoranglestabilityvoltagestability電力系統受到小擾動或大擾動后，系統電壓能夠保持或恢復到允許的范圍內，不發生電壓崩潰的能力。靜態電壓穩定steady-statevoltagestability電力系統受到小擾動后，系統所有母線保持穩定電壓的能力。暫態電壓穩定transientvoltagestability電力系統受到大擾動后，系統所有母線保持穩定電壓的能力。frequencystabilitysmall-disturbancefrequencystability電力系統受到小擾動后，在自動調節和控制裝置的作用下，系統頻率不發生發散振蕩或持續振蕩，保持頻率穩定的能力。目前水輪機組占比較高的電網中出現的超低頻振蕩現象歸為小擾動頻率穩定。large-disturbancefrequencystability電磁暫態過程electromagnetictransient機電暫態過程electromechanicaltransientmid-longtermdynamic/subsynchronous/supersynchronousoscillationandsubsynchronousresonance次同步振蕩是指一種電網和汽輪發電機組在低于工頻的一個或幾個頻率上相互交換能量的非正常運行狀態。新能源次/超同步振蕩是指以電力電子變流器并網方式的新能源系統與電網之間因控制參與作用在低于或高于工頻的一個或幾個頻率上相互交換能量的非正常運行狀態。shortcurrentratioDCshort-currentratio換流站交流母線的短路容量與直流換流器額定容量之比。multi-infeedDCshort-circuitratio直流饋入換流母線的短路容量與考慮其它直流回路影響后的等值直流功率之比。renewableenergystationshort-circuitratio新能源接入系統前，匯集母線處短路容量與新能源場站出力之比。multiplerenewableenergystationshort-circuitratio新能源場站并網點的短路容量與考慮其它新能源場站影響后的新能源等值功率之比。N-1N-1principle（N-1原則用于電力系統靜態安全分析（任一元件無故障斷開），或動態安全分析（任一元件故障后斷開的電力系統穩定性分析）。直流附加控制HVDCsupplementarycontrol直流附加控制分為直流緊急控制和直流調制，具體包括緊急功率控制、緊急頻率控制、功率調制、頻率調制、無功調制、次同步/超同步振蕩抑制等功能。目的和要求目的總體要求電力系統安全穩定計算分析應根據系統的具體情況和要求，進行系統安全性分析，包括靜態安全、無功電壓分析短路電流安全校核電力系統靜態安全分析電力系統靜態安全分析指應用N-1原則，逐個無故障斷開線路、變壓器等元件，檢查其它元件是否因此過負荷和電壓越限，用以檢驗電網結構強度和運行方式是否滿足安全運行的要求。靜態穩定計算分析（包括靜態功角穩定和靜態電壓穩定計算分析的目的是采用相應的判據確定暫態功角穩定計算分析動態功角穩定計算分析電壓穩定計算分析頻率穩定計算分析中長期動態過程計算分析中長期動態過程仿真計算中系統用非線性方程來描述，應采用適用于剛性動態系統的數值積分中長期動態過程計算分析的目的是在規定的運行方式和擾動形態下，對系統的中長期動態過程次同步/超同步振蕩和次同步諧振計算分析次同步振蕩/次同步諧振計算目的是在不同運行方式下，對電力系統的次同步振蕩/次同步諧振穩定性進行計算分析，并對次同步振蕩/次同步諧振抑制對策，包括運行方式調整方案、次同步振蕩/次同步諧振阻尼控制方案、機組軸系扭振保護措施提出相應的要求。新能源次同步//超同步振蕩穩定性進行計算分析，并對次同步/超同步振蕩抑制對策，包括接入系統和運行方式調整方案、新能源系統控制策略調整、次同步/超同步振蕩阻尼控制方案提出相應的要求。短路比計算分析短路比計算目的是衡量直流或新能源場站所連接交流系統的強弱。基礎條件計算條件和基礎數據在系統設計、生產運行和試驗研究的計算分析中，應保證所采用模型和參數的準確性和一致性，系統接線和運行方式選取原則（中分別選擇可能出現的對系統安全穩定不利的情況，進行計算分析。正常方式包括計劃檢修方式，和按照負荷曲線以及季節變化出現的水電大發、火電大發、最大或最小負荷、故障后方式電力系統故障消除后，在恢復到正常運行方式前所出現的短期穩態運行方式。特殊方式運行方式安排應結合實際負荷的需要調整開機方式，考慮實際可能出現的不利的情況，安排潮流計算方式。（如整流負荷應特別予以關注。GB387552％～5％的實際負荷確定有功電力系統的簡化和等值根據計算分析的目的和要求，必要時可以對外部電網或對所研究電網的低壓網絡進行合理簡化。網絡接線簡化原則電力系統網絡接線的簡化原則：研究網絡簡化前后各主要線路和輸電斷面的潮流分布、電壓水平基本不變。220kV及以上電壓的網絡接線（110kV及以下電壓網絡）；負荷宜掛在最低一級電壓等級的變壓器的中壓側或低壓側。低壓電磁環網線路原則上應保留。被簡化的低壓網絡中的電源，原則上可與本地負荷抵消，對系統短路電流、穩定特性等影響較大的電源可根據需要予以保留。互聯電網外部系統等值的原則動態等值原則適用于大規模電力系統的短路電流、次同步/超同步振蕩和次同步諧振分析的等值方法，要求研究系統在等值前后有接近的短路電流。適用于大規模電力系統的暫態功角穩定性和大擾動動態功角穩定性分析的等值方法，要求研究系統在同一大擾動下，等值前后有接近的轉子搖擺曲線。適用于大規模電力系統的小擾動動態功角穩定性分析的等值方法，要求研究系統在等值前后所研究的主要振蕩模式和模態分布基本一致。適用于大規模電力系統的在線動態安全分析的等值方法，要求研究系統在等值前后的主要動態特性基本一致。故障類型、地點、重合閘及故障切除時間故障地點和故障類型斷路器開關失靈故障宜設為中開關拒動。GB38755的要求，結合計算的具體需要選取。在具體計算中，應特別注意如下問題：型。根據GB38755（各20基，10%的情況下，允許將上述故障歸入第三級安全穩定標準，但須經過穩定計算校核并明確相應的控制措施。故障切除時間a）220kV線路——近故障點側：0.12s；——遠故障點側：0.12s。b）330kV線路——近故障點側：0.1s；——遠故障點側：0.1s。c）500kV線路——近故障點側：0.09s；——遠故障點側：0.1s。d）750kV線路——近故障點側：0.09s；——遠故障點側：0.1s。e）1000kV線路——近故障點側：0.09s；——遠故障點側：0.1s。母線、變壓器的故障切除時間按同電壓等級線路近端故障切除時間考慮。特殊方式時保護動作時間應按實際整定值考慮。重合閘時間直流故障類型GB38755對于如下故障或擾動，應在不采取穩定控制措施的條件下保持系統穩定：1）直流系統單換流器閉鎖；直流系統單極閉鎖；直流單極線路短路故障。對于電源的送出直流單極故障，必要時允許采用切機或快速降低電源出力等措施。如下故障或擾動將導致系統安全穩定破壞時，為保持系統安全穩定，可以采取切機、切負荷、直流緊急功率控制、抽水蓄能電站切泵等穩定控制措施：直流系統兩個及以上換流器閉鎖（不含同一極的兩個換流器）；直流系統雙極閉鎖；直流雙極線路短路故障。新能源故障類型對于新能源場站，應按照GB38755要求，考慮任一新能源場站脫網、新能源大規模脫網等故障或擾動：任一新能源場站脫網，應在不采取穩定控制措施的條件下保持系統穩定；新能源大規模脫網，導致穩定破壞時，必須采取失步/快速解列、低頻/低壓減載、高頻切機等措施，避免造成長時間大面積停電，使系統盡快恢復正常運行。系統元件模型和參數同步電機）變化的詳細模型。隱極發電機（汽輪發電機）宜采用5～6階次暫態電勢變化模型，凸極發電機（水輪發電機）宜采用5階次暫態電勢變化模型，同步調相機應按無機械功率輸入的發電機處理。階數（E（。D（標幺轉矩/標幺速度偏差）應取較小值（建議0≤D≤0.05）；同步發電機采用不計阻尼繞組的模型時，應考慮阻尼因子D以反映阻尼繞組的作用（例如：對汽輪發電機，取D≈1.0～2.0；對水輪發電機，取D≈0.5～1.0）。同步電機控制系統勵磁系統及其附加控制系統（PSS）的作用。勵磁系統及其附加控制系統的模型應根據實際裝置的調節特性，選用適當的標準仿真模型，其參數原則上應采用實測參數或同類型系統的實測參數。對于特殊的勵磁系統可根據其情況采用自定義模型。原動機及其調節系統采用時域仿真方法進行電力系統穩定計算時，應考慮發電機組的原動機及其調節系統。原動機及其調節系統的參數原則上應采用實測參數或制造廠家提供的出廠參數。負荷模型（綜合指數模型（電動機模型及綜合指數模型。電力系統規劃、設計、運行階段，負荷模型應采用綜合動態模型（電動機模型及綜合指數模型）。各電網應根據本網的具體情況決定本電網負荷模型的組成和參數。綜合靜態模型反映了負荷有功、無功功率隨電壓和頻率變化的規律，通常可用式（1）~（6）A、B、C分別代表負荷的恒定阻抗（Z）、恒定電流（I）、恒定功率（P）部分在節ZIP模型。PP(AU2BU1CU0

f

（1）0 p p p dpQQ(AU2BU1CU0L

f

（2）0 q q q APBPCP1.0

（3）AqBqCq1.0

（4）式（1）~（6）中：P——負荷的有功功率；——額定電壓時負荷的有功功率；

dPdfdQdf

ffff

（5）（6）Ap——負荷有功的恒定阻抗（Z）部分在節點負荷有功中所占的比例；U——負荷電壓與其額定電壓的比值；Bp——負荷有功的恒定電流（I）部分在節點負荷有功中所占的比例；Cp——負荷有功的恒定功率（P）部分在節點負荷有功中所占的比例；Ldp——負荷的有功頻率因子，取值范圍為0～3.0，一般取1.2～1.8；f——頻率偏差；Q——負荷的無功功率；Q0——額定電壓時負荷的無功功率；Aq——負荷無功的恒定阻抗（Z）部分在節點負荷無功中所占的比例；Bq——負荷無功的恒定電流（I）部分在節點負荷無功中所占的比例；Cq——負荷無功的恒定功率（P）部分在節點負荷無功中所占的比例；Ldq——負荷的無功頻率因子，取值范圍為-2.0～0，一般取-2.0；f0——額定頻率。ZIP模型。廠用電負荷應考慮電動機負荷。小擾動動態功角穩定計算分析時的負荷模型采用基于特征值計算的頻域分析方法進行電力系統小擾動動態功角穩定性計算時，負荷模型可選D中近似地加以考慮。具體數值由負荷模型中的阻尼作用的大小酌情決定。線路、高壓電抗器、串聯補償裝置和變壓器在電力系統穩態與機電暫態計算中，輸電線路和變壓器宜按π型等值電路計算，線路、變壓器、高壓電抗器、串聯補償裝置的參數均應采用實測參數。進行不對稱故障計算時，也應采用實測的線路零序參數，變壓器零序參數應能反映變壓器繞組聯接方式；如果變壓器、高壓電抗器中性點通過小電抗接地，零序參數應包含中性點小電抗。對于規劃設計中的新建線路、高壓電抗器、串聯補償裝置和變壓器，其參數可取典型值。直流輸電在穩定計算中應考慮直流再啟動，并采用實際的控制規律和參數。在換流站附近發生故障，或系統嚴重低電壓時，應考慮直流輸電系統發生換相失敗的可能性，并采用實際的控制規律和參數。次同步/超同步振蕩計算中應采用直流輸電及其控制、保護系統的電磁暫態模型。進行大電網安全穩定分析，必要時應開展電磁暫態—機電暫態混合仿真。風力、光伏發電SVC等動態無功補償設備，應對其進行詳細建模。穩定控制措施的模型和參數（快關（規劃階段可參照繼電保護、穩定控制裝置的實際動作水平選取典型動作時間。中長期動態過程計算的相關模型（AGC）、自動電壓控制（AVC）、發電機定子過流（ULTC）、恒溫控制負荷、鍋爐及其控制系統、水力系統，核反應堆及其控制系統等動態元件和控制系統的數學模型。安全穩定計算的方法和判據潮流計算初始潮流計算在運行方式初始潮流計算時應注意如下問題：GB38755（調相機PQ曲線設置無功上下限，PQ節點。宜選系統中大容量調頻機組作為平衡機。平衡機的有功及無功功率不能超出正常范圍。初始潮流計算結果除需要研究的特定潮流方式外，初始正常潮流計算結果應符合：0.95～1.05p.u.范圍內，并且機組的有功、無功在正常范圍內，本標準中選取平均額定電壓為電壓基準值。N-1靜態安全的要求。無功功率分布符合分層、分區平衡的原則。無功電壓分析無功電力平衡分析無功電力平衡的基本原則為分層分區、就地平衡，并符合無功電壓相關標準和規定。電壓波動計算分析采用式（7）計算。式中：

PKH

/H

/2

（7）P——聯絡線功率潮流波動幅值，單位為兆瓦；K——0.75～1.5，K0.75，手動控制時可1.5；PH1——斷面一側的負荷總值，單位為兆瓦；PH2——斷面另側的負荷總值，單位為兆瓦。（考慮擾動頻率與區域間振蕩模式的頻率基本一致）計算電壓波動數值。短路電流安全校核短路電流計算的數學模型GB/T15544.1規定，在計算短路電流時，應以下面條件為基礎：a）短路類型不隨短路的持續時間變化；b）電網結構不隨短路持續時間變化[注]；c）引入變壓器的阻抗修正系數，變壓器分接頭取主分接頭位置；d）不計電弧的電阻；e）除了零序系統外，忽略所有線路電容、并聯導納、非旋轉負載。注：如果配置了限流裝置，計算短路電流時應計及限流裝置動作對短路電流的影響。計算正序系統等值阻抗時，應考慮：X，即直軸次暫態電抗飽和值；感應電動機負荷可用堵轉電抗模擬，應用等值感應電動機負荷模型時，其參數和比例的選擇應符合實際，并應計及配電網絡的影響。計算零序系統等值阻抗時，應考慮：a）變壓器的中性點接地方式和中性點小電抗；b）直流輸電系統中換流變壓器的接地方式；交流線路的零序電阻、零序電抗、零序電容；感性并聯無功補償設備的零序電抗，以及中性點小電抗；等值負荷的零序阻抗，應取饋線零序阻抗與下級變壓器的高壓側零序等值阻抗之和；f）發電廠涉網變壓器中性點接地方式。計算短路電流直流分量時，應考慮：在電壓過零點短路的相出現最大短路電流直流分量；X/R比值應符合實際情況。短路電流計算方法短路電流掃描應在正常方式全接線、全開機條件下采用不基于潮流的方法進行。kIk對于三相短路故障，基本計算公式見式（8）。31Ik31

cUn

（8）式中：Ik3——為三相短路電流，單位為千安；c——為電壓系數，計算最大短路時，對于1kV以上電壓等級取1.1（參考短路電流標準），cUn不宜超過電力系統設備的最高電壓；Un——為系統標稱電壓，單位為千伏；1Z——為短路點的正序系統等值阻抗，單位為歐姆。1單相短路故障，基本計算公式見式（9）。331 2 0

Ik1

3cUn

（9）I1——c——1kV1.1cUn不宜超過電力系統設備的最高電壓；Un——為系統標稱電壓，單位為千伏；1——為短路點的正序系統等值阻抗，單位為歐姆；2——0——1短路電流的最大直流分量id.c可按式（10）計算。k式中：k

id.c.

2Ie2ftR/X

（10）Ik——為三相短路電流或單相短路電流的交流分量初始有效值，單位為千安；f——為額定頻率，50Hz；t（；R/X——為決定直流分量衰減速度的比值，宜按照GB/T15544.1提出的等效頻率法計算，即式（。式中：

RRcfcX Xc f

（11）cRcjXcfc（；fc——等效頻率應根據額定頻率與時間t的乘積選取，如表1所示。表1 等效頻率的選取ft<1.0<2.5<5.0<12.5fc/f0.270.150.0920.055短路電流安全校核判據短路電流安全校核的判據是母線短路電流水平不超過斷路器開斷能力和相關設備設計的短路電流耐受能力，具體要求應符合《高壓交流斷路器GB1984》的規定。靜態安全分析N-1開斷計算方法，在所研究的潮流方式基礎上，逐個無故障斷開線路、變N-1開斷后的潮流分布。N-1750/1000kV電壓等級方案，如過電壓保護、安全自動裝置等。N-1開斷后可能導致潮流計算不收斂，原因可能是元件開斷導致局部孤立子系統或開斷導致局部系統有功功率或無功功率不平衡。前者是網絡結構導致潮流計算不收斂；后者對系統的穩定性影響較大，應作進一步分析，找出原因，采取措施使潮流收斂，并在后續的穩定計算中予以關注。直流單極閉鎖等大功率不平衡故障后的靜態安全問題可通過能近似考慮元件動態特性的潮流程序或暫態穩定仿真程序模擬和考慮。靜態功角穩定計算分析靜態功角穩定判據靜態功角穩定判據見式（12）。式中：

dP/d＞ （12）——（W；——（。靜態功角穩定儲備系數見式（13）。Kp(Pj)/100%

（13）式中：Kp——按功角判據[公式（12）]計算的靜態穩定儲備系數；Pj——靜態穩定極限，單位為兆瓦（MW）Pz——正常傳輸功率，單位為兆瓦（MW）。靜態功角穩定計算方法靜態功角穩定計算方法有兩種：特征根判別法和靜態功角穩定實用算法。特征根判別法靜態功角穩定分析的特征根判別法的一般過程為：計算給定運行方式下潮流分布和狀態量的穩態值；對描述暫態過程的方程式，在穩態值附近線性化；形成特征矩陣，并根據其特征值的性質判斷系統的靜態功角穩定性。靜態功角穩定的判據是：沒有正實數特征根。靜態功角穩定實用算法靜態功角穩定儲備標準15%～20%。在事故后運行方式和特殊運行方式下，KP10%。水電廠送出線路下列情況下允許只按靜態穩定儲備送電，但應有防止事故擴大的相應措施：如發生穩定破壞但不影響主系統的穩定運行時，允許只按正常靜態穩定儲備送電；在故障后運行方式下，允許只按故障后靜態穩定儲備送電。暫態功角穩定計算分析暫態功角穩定計算的數學模型暫態功角穩定計算的動態元件數學模型主要包括：同步發電機次暫態和暫態電動勢變化過程的微分方程；同步發電機轉子運動方程；同步發電機的勵磁調節系統（PSS）動態特性的微分方程；d）感應電動機和同步電動機負荷動態特性的微分方程；柔性交流輸電系統（SVC、TCSC、STATCOM等）動態特性的微分方程；常規直流輸電系統換流器控制過程的微分方程；h）暫態功角穩定計算的靜態元件數學模型主要包括：電力網絡方程；c）e）暫態功角穩定計算的數學方法暫態功角穩定的判據在分析暫態和動態功角穩定計算的相對角度搖擺曲線時，遇到如下情況，應認為主系統是穩定的。180°，但仍能恢復到同步衰減而逐漸穩定。在系統振蕩過程中，只是某一個別機組或終端地區電源失去穩定，而主系統不失穩，這時若自動解列失穩的機組或終端地區電源，仍然認為主系統是穩定的。受端系統的同步調相機失去穩定，而系統中各主要機組之間不失去穩定，則應認為主系統是穩定的。對調相機則可根據失穩時調相機出口的最低電壓（振蕩時電壓的最低值）處理。如該電壓過低，調相機不易再同步，應采取解列措施；如該電壓較高，則調相機可能對系統再同步成功。暫態功角穩定計算的仿真工具動態功角穩定計算分析動態功角穩定計算的分類小擾動動態功角穩定計算電力系統小擾動動態功角穩定計算分析的基本內容應包括：系統特征值計算；系統中主導振蕩模式的阻尼比分析；系統中負阻尼或弱阻尼振蕩模式的模態分析（參與因子分析、特征向量分析、特征值靈敏度分析等）；在模態分析的基礎上，選定電力系統穩定器的配置方案；選擇電力系統穩定器的參數；校核電力系統穩定器的阻尼效果。基于特征值的阻尼比計算對于特征值iii（1和式（15。式（14）~（15）中：i——1）；

ii22i ifi22i i

（14）（15）i——（弧度）；i——fi——振蕩頻率（赫茲）。小擾動動態功角穩定性的判據0.03以上；0.01～0.02。00～0.020.02～0.03為0.04～0.056.7.3大擾動動態功角穩定計算大擾動動態功角穩定計算的基本要求如下：10～15;進行分析時應去除暫態分量的影響；在其他穩定計算中發現有弱阻尼振蕩趨勢時，應進行大擾動動態功角穩定計算；對有可能造成功率大轉移、形成局部弱聯的故障，也要進行大擾動動態功角穩定計算分析。基于時域仿真的阻尼比計算通常采用基于級數分析的工具，例如Prony分析等方法對時域仿真得出的機組功角曲線、線路功率曲線等進行PronyProny分析的擬合結果與原始曲線的吻合情況。若無Prony正弦振蕩曲線阻尼比的近似計算公式如式（16）。式中：

——阻尼比；

ln(AI

πAIN)2N

（16）N

——第I次振蕩的幅值；——第（I+N）次振蕩的幅值。當時域仿真曲線為非標準衰減正弦曲線時，上式可以用來求得N次振蕩的平均阻尼比。振蕩次數（衰減到10%）與阻尼比的關系見表2。表2 振蕩次數（衰減到10％）與阻尼比的關系阻尼比0.20.10.050.030.020.0150.010.005次數2471218243673小擾動特征根分析方法和大擾動時域仿真方法得出的阻尼比不完全相同時，以時域仿真方法結果為準。6.7.3.3 大擾動動態功角穩定性的判據（包括按靜態穩定極限控制的運行方式和按暫態穩定極限控制的運行方式PSS裝置等有效措施，避免因動態不穩定而降低系統主要輸電線路和斷面的傳輸功率。大擾動動態功角穩定性的運行標準為：大擾動后系統動態過程的阻尼比應不小于0.01～0.015。6.7.4動態功角穩定計算的仿真工具電壓穩定計算分析靜態電壓穩定計算區域負荷有功功率裕度Kvp的定義如式（17）所示。式中：

Kvp

PmaxP100%P

（17）Pmax——臨界運行點的有功功率值（MW）；P——初始有功功率值（MW）。6.8.1.2區域負荷無功功率裕度Kvq的定義如式（18）所示。式中：

Kvq

Qmax-Q100%Q

（18）Qmax——臨界運行點的無功功率值（MVar）；Q——初始無功功率值（MVar）。8%；N-15%。在區域最大負荷或最大斷面潮流下，N-15%。大擾動暫態電壓穩定和動態電壓穩定計算大擾動暫態電壓穩定和動態電壓穩定計算所采用的數學模型和暫態功角穩定計算基本相同，可采用常規的時域仿真程序進行計算分析。在暫態和動態過程中應考慮負荷動態特性、發電機及其勵磁系統和調速系統、發電機過勵限制中長期電壓穩定計算ULTC、（低勵限制、AVC、AGC等，下同）、恒溫控制的負荷等元件的數學模型。中長期電壓穩定計算可采用專門的中長期動態仿真程序或擴展的暫態穩定程序（能夠模擬上述元件的動態過程）進行計算分析。電壓穩定性判據DL/T117210s以內恢0.80（標幺值）以上。標幺值以上。通過仿真計算進行判斷時，應考慮中長期動態元件和環節的響應，并在達到新的平衡點后進行判斷。實際應用暫態及中長期電壓穩定判據時，可將電壓監測點選擇在負荷母線處。應注意區別由功角振蕩導致電壓大幅度波動造成的低電壓和電壓失穩造成的電壓嚴重降低。電壓穩定計算的仿真工具頻率穩定計算分析正常方式下的頻率穩定計算系統出現大功率不平衡或系統解列成為孤島系統時出現大的功率不平衡時，需要進行頻率穩定（包括超加速0.01~2Hz頻率范N-1、N-2等故障擾動形式。在頻率穩定的計算中，還要觀察系統解列、負荷切除對有關設備和元件的影響，如線路等設備是否過載，系統中樞點電壓是否超過允許范圍等。為了保證當整體或事故后可能形成的分片孤立電網發生大容量功率缺額情況下，能夠合理地均孤島系統的功率平衡頻率穩定的判據小擾動頻率穩定的具體標準如下：0.01~0.015，頻率振蕩應不引起機組調速系統的一次調頻持續動作造成事故低油壓動作；0.03。大擾動頻率穩定的具體標準如下：在任何情況下的頻率下降過程中，應保證系統低頻值與所經歷的時間，能與運行中機組的低頻保護和電網間聯絡線的低頻解列保護相配合，頻率下降的最低值還應大于核電廠冷卻介質（0.3Hz～0.5HzGB/T31464對發電廠和其它相關設備的運行要求，為了保證火電廠的繼續安全運行，應限制頻率低于所有電源類型的最低值。49.5Hz水平；考慮到某些49.0Hz的水平。51.0Hz的水平，并應與運行中機組的過頻率保護、高頻切機等相協調，且留有一定裕度。0.01~0.015，頻率振蕩應不引起機組原動機調節系統的持續動作。頻率穩定計算的仿真工具6.10中長期動態過程計算分析中長期動態過程計算的數學模型發電機和勵磁系統的保護與控制：低勵限制器；過勵限制器；電壓/頻率限制器和保護。電網保護與控制：輸電系統繼電保護；ULTC和無功補償控制；配電系統電壓調節器；低頻率減負荷繼電器和低電壓減負荷繼電器。原動機/發電廠供能系統保護和控制：汽輪機過速控制和保護；汽輪機低頻保護；鍋爐/反應堆控制和保護；水力系統模型及水輪機控制和保護；AGC。中長期動態過程計算的數學方法中長期動態過程計算分析宜采用適用于剛性動態系統的基于自動變步長數值積分算法的時域仿真中長期動態過程的判據中長期動態過程的失穩判據可采用功角穩定判據、電壓穩定和頻率穩定的判據。次同步/超同步振蕩和次同步諧振計算分析下列情況應開展次同步/超同步振蕩或次同步諧振計算分析：a）汽輪發電機組送出工程及近區存在串聯補償裝置或直流整流站；b）新能源場站集中接入短路比較低的電力系統；c）新能源場站近區存在串聯補償裝置或直流整流站；d）其它存在次同步振蕩或超同步振蕩風險的情況。數學模型次同步/超同步振蕩和次同步諧振時域計算中元件模型包括：常規元件如線路、變壓器、負荷等的電磁暫態模型；發電機勵磁系統；直流輸電一次系統電磁暫態模型及控制；串補控制；新能源場站模型：風機或光伏發電單元、場站電力電子無功補償裝置等電磁暫態模型。還要考慮靈活交流輸電系統的電磁暫態模型及控制對次同步/超同步振蕩和次同步諧振影響。數學方法電力系統次同步/超同步振蕩和次同步諧振計算的數學方法包括：采用頻率掃描法，對含串補的輸電系統的次同步諧振作出初步評估，篩選需研究的運行方式；采用小擾動模型分析法，如狀態空間方程、傳遞函數（阻抗/導納），分析新能源單機并網系統次同步/超同步振蕩主要影響因素；/電壓中次同步分量的變化，來判斷系統的穩定性；對于新能源并網系統用數值積分方法求出描述受擾并網端電壓/電流的時域解，然后分析其中次/超同步頻率分量幅值及變化趨勢，來判斷系統的穩定性。穩定判據電力系統受到小的或大的擾動后，汽輪發電機組的軸系質塊之間轉矩/扭振角/轉速偏差或機端電流/電壓中次同步分量經暫態過程，振蕩收斂；質塊之間的暫態扭矩引起的疲勞損傷在設備廠家提供的允許范圍內。新能源并網系統受到小的或大的擾動后，并網系統電壓/電流中次/超同步頻率分量經暫態過程，振蕩收斂；暫態過程中電壓/電流在設備廠家提供的允許范圍內。短路比計算分析短路比計算方法直流短路比（Short-CurrentRatioSCR）定義為SCRSac

（19）Sac（（EffectiveShort-CurrentRatio,ESCR）定義為ESCRSac-QcPd為換流站交流母線的容性無功補償容量（MVar）。

（20）在特高壓直流輸電系統處于過渡期運行時，由于直流實際輸電功率與額定輸電功率存在較大差距，（MW）進行短路比/有效短路比計算。6.12.1.2（Multi-InfeedInteractionFactor,的直流子系統間相互作用的強弱，據此得到多饋入直流短路比（Multi-InfeedDCShort-CircuitRatio,MISCR）定義為MISCR

Saci

（21）i n n UPMIIFP P jPdi jidj di U djji,ji ji,ji iMIIFjiiUi1%j的電壓變化率Uj%MIIFjiij間的相互作用越強。根據多端口戴維南等值方法，包含n回直流回路的多饋入交直流系統可簡化為圖2所示模型。Pd1jQPd1jQd1I1U11Pac1jQac1~1Qc1|Z1|1|Z12|12I2U22Pac2jQac2直流系統2|Z1n|1nPd2jQd2~|Z2|2Qc2|Z2n|2nInUnn|Zn|n~nPdnjQdnPacnjQacnQcn...E22...Enn圖2多饋入交直流系統簡化模型Fig.2Simplifiedmulti-infeedHVDCmodel對于圖2所示系統，以互阻抗表示直流間的相互作用，可以得到多饋入直流短路比MSCRi定義為Ui2Ui2/ZeqiiMSCRi

aci

njj

Zeqij/ZeqiiPdj

（22）式中：i為直流回路編號；ac為直流饋入換流母線的短路容量（A；deq為考慮其他直流回Weqjeq的第i行、j（Ω。Ui（V。eqjeqPdj6.12.1.3新能源場站短路比（RenewableEnergyStationShort-CircuitRatio，RSCR）定義為RSCRSac

（23）式中：Sc（，reW。6.12.1.4n3所示模型。圖3新能源多場站接入交流系統簡化模型Fig.3MultipleRenewableEnergyStationinfeedACsystemmodel3（MultipleRenewableEnergyStationShort-CircuitRatio，MRSCR）定義為MRSCR

Saci

（24）i nZPijPre1

jji

Zii

rejSaciPre1、Pre2……Preni處的短路容量（MVA）；Prej為新能源場WZijZiire1re2……renΩ。送受端系統的直流短路比、多饋入直流短路比以及新能源場站短路比應達到合理的水平。對于單回直流饋入情況，評價交直流系統相對強弱的短路比指標為：強——SCR3；中——SCR2～3之間；弱——SCR2。對于多回直流饋入情況，評價交直流系統相對強弱的多饋入短路比指標為：強——MSCR3；中——MSCR2～3之間；弱——MSCR2。安全穩定計算分析和提高穩定性的措施穩定計算分析穩定計算分析的主要內容和關鍵問題短路電流安全校核。分析中要注意應用母線短路電流水平校核各開關遮斷容量是否滿足要求。N-1靜態安全分析。分析中要注意元件過負荷情況、各樞紐點電壓情況、電網的薄弱環節。（P-曲線分析（電壓的持續降低（電壓的周期性變化的區別，要注意各區域（或省）電網中被觀察機組、母線及線路選取的代表性和合理性。PSS對汽輪發電機經由串聯電容補償的線路接入系統、通過高壓直流輸電系統輸送功率，或接入系統中配置了靈活交流輸電裝置，需進行次同步/超同步振蕩和次同步諧振計算分析，應注意選取可能出現的次同步/超同步振蕩和次同步諧振問題的運行方式進行校驗，如要注意開機方式與出力、串補與線路運行方式、直流輸電運行方式等對次同步/超同步振蕩和次同步諧振評估的影響。穩定計算結果分析在表述穩定計算結果時，應給出以下內容：計算方式：聯網方式、接線方式、相關機組開機方式、相關元件的潮流、相關母線的電壓、相關設備的投運狀態、發電或負荷的調整情況等，主要方式應給出潮流圖。故障性質：故障元件、故障地點、故障形態、故障切除時間、由繼電保護或安全自動裝置動作造成網絡狀態的變化等。系統的穩定性質：