GB 38755-2019《電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導則》

       ——保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的基本要求

1981年，針對當時改革開放國民經(jīng)濟基礎(chǔ)設(shè)施全面開工建設(shè)初期，中國電網(wǎng)穩(wěn)定破壞事故頻發(fā)的局面和電網(wǎng)發(fā)展 “重發(fā)電輕供電”的偏向，原電力工業(yè)部制定了第一版《電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導則》[（81）電生字109號］，首次規(guī)范化地提出了正確處理電力系統(tǒng)安全與經(jīng)濟、合理建設(shè)和電網(wǎng)運行的指導性原則?！峨娏ο到y(tǒng)安全穩(wěn)定導則》頒布實施后，我國電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定水平上了一個新臺階，穩(wěn)定破壞次數(shù)迅速減少，從1970年～1980年間的年均19次降至“九五”期間的年均0.2次。

2001年，根據(jù)國民經(jīng)濟和電力工業(yè)500kV省間聯(lián)網(wǎng)全面發(fā)展階段的需要，適度提高了安全穩(wěn)定標 準，在穩(wěn)定計算和穩(wěn)定管理方面提出了新要求，并上升為行業(yè)強制性標準。DL755—2001《電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導則》頒布后，進一步促進了區(qū)域聯(lián)網(wǎng)的健康發(fā)展，供電可靠性不斷提高。在美國、加拿大、巴西、印度等國家電網(wǎng)相繼發(fā)生大面積停電事故的同時，高速發(fā)展的中國電網(wǎng)基本杜絕了電力系統(tǒng)穩(wěn)定破壞和大面積停電事故。

根據(jù)我國電力系統(tǒng)發(fā)展實際，國家能源局委托全國電網(wǎng)運行與控制標準化技術(shù)委員會組織電網(wǎng)企業(yè)、發(fā)電企業(yè)、電力用戶、電力規(guī)劃和勘測設(shè)計、科研等單位，在總結(jié) DL755—2001《電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導則》經(jīng)驗的基礎(chǔ)上制定了本標準，本標準重點關(guān)注和解決隨著特高壓電網(wǎng)的發(fā)展和新能源大規(guī)模持續(xù)并網(wǎng)，特高壓交直流電網(wǎng)逐步形成，系統(tǒng)容量持續(xù)擴大，新能源裝機不斷增加，電網(wǎng)格局與電源結(jié)構(gòu)發(fā)生重大改變，電網(wǎng)特性發(fā)生深刻變化，給電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行帶來的全新挑戰(zhàn)。本標準的制定和發(fā)布將有力支撐國家能源戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型對電力系統(tǒng)提出的新要求，確保電網(wǎng)與并網(wǎng)電廠的安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟運行，促進我國社會經(jīng)濟發(fā)展、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與人民生活的正常秩序得到可靠的電力保障。

保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的基本要求

1. 總體要求

1.1 為保證電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，維持電力系統(tǒng)頻率、電壓的正常水平，系統(tǒng)應有足夠的靜態(tài)穩(wěn)定 儲備和有功功率、無功功率備用容量。備用容量應分配合理，并有必要的調(diào)節(jié)手段。在正常負荷及電源波動和調(diào)整有功、無功潮流時，均不應發(fā)生自發(fā)振蕩。

1.2 合理的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和電源結(jié)構(gòu)是電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的基礎(chǔ)。在電力系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計階段，應統(tǒng)籌考慮，合理布局；在運行階段，運行方式安排也應注重電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和電源開機的合理性。合理的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和電源結(jié)構(gòu)應滿足如下基本要求：

a) 能夠滿足各種運行方式下潮流變化的需要，具有一定的靈活性，并能適應系統(tǒng)發(fā)展的要求；

b) 任一元件無故障斷開，應能保持電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，且不致使其他元件超過規(guī)定的事故過負荷能力和電壓、頻率允許偏差的要求；

c) 應有較大的抗擾動能力，并滿足本標準中規(guī)定的有關(guān)各項安全穩(wěn)定標準；

d) 滿足分層和分區(qū)原則；

e) 合理控制系統(tǒng)短路電流；

f) 交、直流相互適應，協(xié)調(diào)發(fā)展；

g) 電源裝機的類型、規(guī)模和布局合理，具有一定的靈活調(diào)節(jié)能力。

1.3 在正常運行方式（含計劃檢修方式，下同）下，所有設(shè)備均應不過負荷、電壓與頻率不越限，系統(tǒng)中任一元件發(fā)生單一故障時，應能保持系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。

1.4 在故障后經(jīng)調(diào)整的運行方式下，電力系統(tǒng)仍應有規(guī)定的靜態(tài)穩(wěn)定儲備，并滿足再次發(fā)生任一元 件故障后的穩(wěn)定和其他元件不超過規(guī)定事故過負荷能力的要求。

1.5 電力系統(tǒng)發(fā)生穩(wěn)定破壞時，必須有預定的措施，以防止事故范圍擴大，減少事故損失。

1.6 低一級電壓等級電網(wǎng)中的任何元件（如發(fā)電機、交流線路、變壓器、母線、直流單極線路、直流換流器等）發(fā)生各種類型的單一故障，均不應影響高一級電壓等級電網(wǎng)的穩(wěn)定運行。

1.7 電力系統(tǒng)的二次設(shè)備（包括繼電保護裝置、安全自動裝置、自動化設(shè)備、通信設(shè)備等）的參數(shù)設(shè)定及耐受能力應與一次設(shè)備相適應。

1.8 送受端系統(tǒng)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。

2. 電網(wǎng)結(jié)構(gòu)

2.1 受端系統(tǒng)的建設(shè)

受端系統(tǒng)是整個電力系統(tǒng)的重要組成部分，應作為實現(xiàn)合理電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)予以加強。從以下方面加強受端系統(tǒng)安全穩(wěn)定水平：

a) 加強受端系統(tǒng)內(nèi)部最高一級電壓的網(wǎng)絡聯(lián)系；

b) 加強受端系統(tǒng)的電壓支撐和運行的靈活性，應接有足夠容量的具有支撐能力和調(diào)節(jié)能力的電廠；

c) 受端系統(tǒng)應有足夠的無功補償容量，直流落點與負荷集中地區(qū)應合理配置動態(tài)無功調(diào)節(jié)設(shè)備；

d) 樞紐變電站的規(guī)模和換流站的容量應同受端系統(tǒng)相適應；

e) 受端系統(tǒng)發(fā)電廠運行方式改變，不應影響正常受電；

f) 對于直流饋入受端系統(tǒng)，應優(yōu)化直流落點，完善近區(qū)網(wǎng)架，提高系統(tǒng)對直流的支撐能力，多饋入直流（兩回及以上）總體規(guī)模應和受端系統(tǒng)相適應。

2.2 電源接入

2.2.1 根據(jù)電源在系統(tǒng)中的地位和作用，不同規(guī)模的電源應分別接入相應的電壓等級網(wǎng)絡；在經(jīng)濟合 理與建設(shè)條件可行的前提下，應在受端系統(tǒng)內(nèi)建設(shè)一些具有支撐和調(diào)節(jié)能力的主力電源；最高一級電壓等級電網(wǎng)應直接接入必要的主力電源。

2.2.2 外部電源需經(jīng)相對獨立的送電回路接入受端系統(tǒng)，避免電源或送端系統(tǒng)之間的直接聯(lián)絡以及  送電回路落點和輸電走廊過于集中。當電源或送端系統(tǒng)需要直接聯(lián)絡時，應進行必要的技術(shù)經(jīng)濟比較。 每一組送電回路的最大輸送功率所占受端系統(tǒng)總負荷的比例不應過大，具體比例應結(jié)合受端系統(tǒng)的具體條件來決定。

2.3 負荷接入

2.3.1 負荷的諧波、沖擊等特性對所接入電力系統(tǒng)電能質(zhì)量和安全穩(wěn)定的影響不應超過該系統(tǒng)的承受能力。

2.3.2 負荷應具備一定的故障擾動耐受能力，在確保用電設(shè)備安全的前提下，應設(shè)置合理的負荷保護 定值，在系統(tǒng)電壓、頻率波動時避免不必要的負荷損失和故障范圍的擴大。

2.3.3 可中斷負荷、提供頻率響應的負荷，優(yōu)先列入保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的負荷側(cè)技術(shù)措施。 重要負荷（用戶）應優(yōu)先確保其供電可靠性。

2.4 電網(wǎng)分層分區(qū)

2.4.1 應按照電網(wǎng)電壓等級和供電區(qū)域合理分層、分區(qū)。合理分層，將不同規(guī)模的電源和負荷接到相適應的電壓等級網(wǎng)絡上；合理分區(qū)，以受端系統(tǒng)為核心，將外部電源連接到受端系統(tǒng)，形成一個供需基本平衡的區(qū)域，并經(jīng)聯(lián)絡線與相鄰區(qū)域相連。

2.4.2 隨著高一級電壓等級電網(wǎng)的建設(shè)，下級電壓等級電網(wǎng)應逐步實現(xiàn)分區(qū)運行，相鄰分區(qū)之間保持互為備用。應避免和消除嚴重影響電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定的不同電壓等級的電磁環(huán)網(wǎng)，電源不應裝設(shè)構(gòu)成電磁環(huán)網(wǎng)的聯(lián)絡變壓器。

2.4.3 分區(qū)電網(wǎng)應盡可能簡化，以有效限制短路電流和簡化繼電保護的配置。

2.5 電力系統(tǒng)間的互聯(lián)

2.5.1 電力系統(tǒng)采用交流或直流方式互聯(lián)應進行技術(shù)經(jīng)濟比較。

2.5.2 交流聯(lián)絡線的電壓等級應與主網(wǎng)最高一級電壓等級相一致 。

2.5.3 互聯(lián)的電力系統(tǒng)在任一側(cè)失去大電源或發(fā)生嚴重單一故障時，聯(lián)絡線應保持穩(wěn)定運行，并不應超過事故過負荷能力。

2.5.4 在聯(lián)絡線因故障斷開后，應保持各自系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。

2.5.5 系統(tǒng)間的交流聯(lián)絡線不應構(gòu)成弱聯(lián)系的大環(huán)網(wǎng)，并應考慮其中一回斷開時，其余聯(lián)絡線應保持穩(wěn)定運行，并可轉(zhuǎn)送規(guī)定的最大電力。

2.5.6 對交流弱聯(lián)網(wǎng)方案，應詳細研究對電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定的影響，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟論證合理后方可采用。

2.5.7 采用直流輸電聯(lián)網(wǎng)時，直流輸電的容量應與送受端系統(tǒng)的容量匹配，直流短路比（含多饋入直流短路比）應滿足要求，并聯(lián)交流通道應能夠承擔直流閉鎖后的轉(zhuǎn)移功率。

3. 電源結(jié)構(gòu)

3.1應根據(jù)各類電源在電力系統(tǒng)中的功能定位，結(jié)合一次能源供應可靠性，合理配置不同類型電源的裝機規(guī)模和布局，滿足電力系統(tǒng)電力電量平衡和安全穩(wěn)定運行的需求，為系統(tǒng)提供必要的慣量、短路 容量、有功和無功支撐。

3.2 電力系統(tǒng)應統(tǒng)籌建設(shè)足夠的調(diào)節(jié)能力，常規(guī)電廠（火電、水電、核電等）應具備必需的調(diào)峰、調(diào)頻和調(diào)壓能力，新能源場站應提高調(diào)節(jié)能力，必要時應配置燃氣電站、抽水蓄能電站、儲能電站等靈活調(diào)節(jié)資源及調(diào)相機、靜止同步補償器、靜止無功補償器等動態(tài)無功調(diào)節(jié)設(shè)備。

4. 無功平衡及補償

4.1 無功功率電源的配置應留有適當裕度，以保證系統(tǒng)各中樞點的電壓在正常和故障后均能滿足規(guī)定的要求。

4.2 電網(wǎng)的無功補償應以分層分區(qū)和就地平衡為原則，并應隨負荷（或電壓）變化進行調(diào)整，避免經(jīng)長距離線路或多級變壓器傳送無功功率。330kV及以上等級架空線路、220kV及以上等級電纜線路的充電功率應基本予以補償。

4.3 同步發(fā)電機或同步調(diào)相機應帶自動調(diào)節(jié)勵磁（包括強行勵磁）運行，具備充足的進相和遲相能 力，并保持其運行的穩(wěn)定性。

4.4 新能源場站應具備無功功率調(diào)節(jié)能力和自動電壓控制功能，并保持其運行的穩(wěn)定性。

4.5 為保證受端系統(tǒng)發(fā)生突然失去一回線路、失去直流單極或失去一臺大容量機組（包括發(fā)電機失磁）等故障時，保持電壓穩(wěn)定和正常供電，不致出現(xiàn)電壓崩潰，受端系統(tǒng)中應有足夠的動態(tài)無功功率備用容量。

5. 網(wǎng)源協(xié)調(diào)

5.1 電源及動態(tài)無功功率調(diào)節(jié)設(shè)備的參數(shù)選擇必須與電力系統(tǒng)相協(xié)調(diào)，保證其性能滿足電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行的要求。

注：5.1～5.4所述電源指接入35kV及以上電壓等級電力系統(tǒng)的火電、水電、核電、燃氣輪機發(fā)電、光熱發(fā)電、抽水蓄能、風力發(fā)電、光伏發(fā)電及儲能電站等。

5.2 電源側(cè)的繼電保護（涉網(wǎng)保護、線路保護）和自動裝置（自動勵磁調(diào)節(jié)器、電力系統(tǒng)穩(wěn)定器、調(diào)速器、穩(wěn)定控制裝置、自動發(fā)電控制裝置等）的配置和整定應與發(fā)電設(shè)備相互配合，并應與電力系統(tǒng)相協(xié)調(diào)，保證其性能滿足電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行的要求。

5.3 電源均應具備一次調(diào)頻、快速調(diào)壓、調(diào)峰能力，且應滿足相關(guān)標準要求。存在頻率振蕩風險的電力系統(tǒng)，系統(tǒng)內(nèi)水電機組調(diào)速系統(tǒng)應具備相應的控制措施。

5.4 電源及動態(tài)無功調(diào)節(jié)設(shè)備對于系統(tǒng)電壓、頻率的波動應具有一定的耐受能力。新能源場站以及分布式電源的電壓和頻率耐受能力原則上與同步發(fā)電機組的電壓和頻率耐受能力一致。

5.5 存在次同步振蕩風險的常規(guī)電廠及送出工程，應根據(jù)評估結(jié)果采取抑制、保護和監(jiān)測措施。存在次同步振蕩或超同步振蕩風險的新能源場站及送出工程，應采取抑制和監(jiān)測措施。

5.6 電力系統(tǒng)應具備基本的慣量和短路容量支持能力，在新能源并網(wǎng)發(fā)電比重較高的地區(qū)，新能源場站應提供必要慣量與短路容量支撐。

6. 防止電力系統(tǒng)崩潰

6.1 規(guī)劃電網(wǎng)結(jié)構(gòu)應實現(xiàn)合理的分層分區(qū)。電力系統(tǒng)應在適當?shù)攸c設(shè)置解列點，并裝設(shè)自動解列裝置，當系統(tǒng)發(fā)生穩(wěn)定破壞時，能夠?qū)⑾到y(tǒng)解列為各自盡可能保持同步運行的兩個或幾個部分，防止系統(tǒng)長時間不能拉入同步或造成系統(tǒng)頻率和電壓崩潰，擴大事故。

6.2 電力系統(tǒng)應考慮可能發(fā)生的最嚴重故障情況，并配合解列點的設(shè)置，合理安排自動低頻減負荷的順序和所切負荷數(shù)值。當整個系統(tǒng)或解列后的局部出現(xiàn)功率缺額時，能夠有計劃地按頻率下降情況自動減去足夠數(shù)量的負荷，以保證重要用戶的不間斷供電。發(fā)電廠應有可靠的保證廠用電供電的措施，防止因失去廠用電導致全廠停電。

6.3 在負荷集中地區(qū)，應考慮當運行電壓降低時，自動或手動切除部分負荷，或有計劃解列，以防止發(fā)生電壓崩潰。

7. 電力系統(tǒng)全停后的恢復

7.1 電力系統(tǒng)全停后的恢復應首先確定停電系統(tǒng)的地區(qū)、范圍和狀況，然后依次確定本區(qū)內(nèi)電源或外部系統(tǒng)幫助恢復供電的可能性。當不可能時，應盡快執(zhí)行系統(tǒng)黑啟動方案。

7.2 制定黑啟動方案應根據(jù)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的特點合理劃分區(qū)域，各區(qū)域須至少安排 1～2臺具備黑啟動能力的機組，確保機組容量和分布合理。

7.3 系統(tǒng)全停后的恢復方案（包括黑啟動方案），應適合本系統(tǒng)的實際情況，以便能快速有序地實現(xiàn)系統(tǒng)和用戶的恢復?；謴头桨钢袘ɑ謴筒襟E和恢復過程中應注意的問題，其保護、通信、遠動、開關(guān) 及安全自動裝置均應滿足自啟動和逐步恢復其他線路和負荷供電的特殊要求。

7.4 在恢復啟動過程中應注意有功功率、無功功率平衡，防止發(fā)生自勵磁和電壓失控及頻率的大幅度波動。必須考慮系統(tǒng)恢復過程中的穩(wěn)定問題，合理投入繼電保護和安全自動裝置，防止保護誤動而中斷或延誤系統(tǒng)恢復。

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