《電力系統(tǒng)自動低頻減負荷技術規(guī)定gbt+40596-2021》詳細解讀

《電力系統(tǒng)自動低頻減負荷技術規(guī)定gb/t40596-2021》詳細解讀contents目錄1范圍2規(guī)范性引用文件3術語和定義4總體要求5自動低頻減負荷的基本要求6自動低頻減負荷的整定計算7自動低頻減負荷的配置與整定contents目錄8低頻解列裝置的設置附錄A(資料性)低頻減負荷方案管理流程附錄B(資料性)恒定輸出功率發(fā)電機帶集中負荷時的頻率變化動態(tài)過程計算附錄C(資料性)越過額定值后的系統(tǒng)頻率變化動態(tài)過程計算011范圍電力系統(tǒng)運營商為電力系統(tǒng)運營商提供低頻減負荷技術指導，確保電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。電力設備制造商規(guī)范了自動低頻減負荷裝置的技術要求，為設備制造商提供生產標準。適用對象技術要求詳細闡述了自動低頻減負荷技術的各項要求，包括裝置的啟動條件、動作時間、減負荷量計算等。安全措施規(guī)定了低頻減負荷過程中的相關安全措施，確保操作過程的安全性。測試與驗證提供了測試與驗證方法，用于確認自動低頻減負荷裝置的性能和準確性。覆蓋內容本標準僅適用于自動低頻減負荷技術，不涉及手動低頻減負荷操作。手動低頻減負荷操作除低頻減負荷外的其他電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制措施不在本標準討論范圍內。其他電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制措施不適用范圍022規(guī)范性引用文件繼電保護和安全自動裝置技術規(guī)程GB/T14285GB/T15149GB/T15150電力系統(tǒng)遠方保護設備的性能及試驗方法電力系統(tǒng)自動低頻減負荷技術規(guī)定（已作廢，由本標準代替）國家標準220kV～750kV電網繼電保護裝置運行整定規(guī)程DL/T559大型發(fā)電機變壓器繼電保護整定計算導則DL/T68401020304電力系統(tǒng)安全自動裝置設計技術規(guī)定DL/T5147數字式保護測控裝置通用技術條件DL/T1075行業(yè)標準IEC60255電氣繼電器IEC61850變電站通信網絡和系統(tǒng)國際標準其他相關文件國家能源局關于印發(fā)《電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導則》的通知（國能發(fā)安全〔2018〕72號文件）國家電網公司企業(yè)標準《電力系統(tǒng)自動低頻減負荷裝置通用技術條件》Q/GDWXXXX（該標準編號根據實際情況填寫）033術語和定義指電力系統(tǒng)在發(fā)生有功功率缺額引起系統(tǒng)頻率下降時，根據系統(tǒng)頻率下降的程度，自動斷開相應負荷，以防止系統(tǒng)頻率崩潰的自動控制措施。自動低頻減負荷定義實現自動低頻減負荷功能的自動裝置，具備頻率采集、定值設定、延時執(zhí)行及出口動作等功能。自動低頻減負荷裝置3.1自動低頻減負荷減負荷輪次定義指根據系統(tǒng)頻率下降的不同程度，依次執(zhí)行減負荷的序列。每個輪次對應一定的頻率閾值和減負荷量。減負荷輪次設置原則應綜合考慮系統(tǒng)有功功率缺額大小、負荷重要性及恢復供電的難易程度等因素，合理設置減負荷輪次及其對應的頻率閾值和減負荷量。3.2減負荷輪次特殊輪定義指在系統(tǒng)頻率嚴重下降時，為盡快恢復系統(tǒng)頻率穩(wěn)定而設置的緊急減負荷輪次。特殊輪通常具有更高的優(yōu)先級和更快的執(zhí)行速度。特殊輪觸發(fā)條件3.3特殊輪當系統(tǒng)頻率下降至預設的特殊輪觸發(fā)頻率閾值時，特殊輪將被激活并執(zhí)行相應的減負荷操作。觸發(fā)條件應根據系統(tǒng)實際情況進行合理設定。0102指自動低頻減負荷裝置在系統(tǒng)頻率下降過程中能夠動作并斷開負荷的最低頻率值。當系統(tǒng)頻率低于該值時，裝置將不再執(zhí)行減負荷操作。最小動作頻率定義應綜合考慮系統(tǒng)穩(wěn)定性要求、負荷特性及設備耐受能力等因素，合理設定最小動作頻率值，以確保裝置在有效防止系統(tǒng)頻率崩潰的同時，避免對系統(tǒng)和設備造成不必要的損害。最小動作頻率設定原則3.4最小動作頻率044總體要求經濟性原則在滿足安全性和可靠性的前提下，應充分考慮技術實施的經濟性，合理優(yōu)化減負荷策略。安全性原則自動低頻減負荷技術應確保電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行，防止因低頻導致的系統(tǒng)崩潰。可靠性原則技術實施應基于可靠的設備和系統(tǒng)，確保在低頻事件發(fā)生時能夠準確、迅速地執(zhí)行減負荷操作。4.1技術原則本規(guī)定適用于電力系統(tǒng)中的自動低頻減負荷裝置的配置、運行和管理。4.2適用范圍適用于不同電壓等級、不同規(guī)模的電力系統(tǒng)，包括輸電系統(tǒng)、配電系統(tǒng)和微電網等。適用于電力系統(tǒng)正常運行、故障恢復及特殊運行方式下的低頻減負荷控制。自動低頻減負荷裝置應具備實時監(jiān)測電力系統(tǒng)頻率的功能，并能根據預設的頻率閾值自動觸發(fā)減負荷操作。自動低頻減負荷裝置應具備與電力系統(tǒng)其他安全自動裝置協(xié)調配合的能力，以實現整體安全控制目標。減負荷策略應綜合考慮電力系統(tǒng)的負荷特性、電源分布、網絡結構等因素，確保減負荷后的系統(tǒng)能夠保持穩(wěn)定運行。4.3基本要求055自動低頻減負荷的基本要求在電力系統(tǒng)頻率下降時，應優(yōu)先切除次要負荷，保留重要負荷，以確保電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。選擇性減負荷根據系統(tǒng)頻率下降的程度，應分級切除負荷，避免一次性切除過多負荷導致系統(tǒng)不穩(wěn)定。逐級減負荷5.1減負荷原則VS自動低頻減負荷裝置應合理配置在電力系統(tǒng)的關鍵節(jié)點，以確保在頻率下降時能夠及時動作。裝置參數設置裝置的參數設置應滿足系統(tǒng)頻率下降時的快速響應要求，并能夠根據系統(tǒng)實際情況進行調整。裝置配置要求5.2減負荷裝置的設置5.3減負荷策略的制定基于系統(tǒng)穩(wěn)定性的策略在制定減負荷策略時，應考慮電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性要求，避免因減負荷導致系統(tǒng)失穩(wěn)?；谪摵芍匾缘牟呗愿鶕摵傻闹匾裕贫ú煌臏p負荷策略，優(yōu)先保障重要負荷的供電。與低頻解列裝置的配合自動低頻減負荷裝置應與低頻解列裝置相互配合，確保在頻率下降到一定程度時能夠及時解列部分電網，保障重要負荷的供電。與其他安全自動裝置的協(xié)調自動低頻減負荷裝置還應與其他安全自動裝置進行協(xié)調配合，共同維護電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。5.4與其他安全自動裝置的配合066自動低頻減負荷的整定計算6.1整定計算的基本原則01整定計算應基于電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行要求，防止因低頻減負荷裝置誤動或拒動而影響系統(tǒng)安全。在整定計算過程中，應充分考慮系統(tǒng)的負荷需求，確保減負荷量既能滿足系統(tǒng)穩(wěn)定要求，又不致造成過大的負荷損失。自動低頻減負荷裝置應與其他安全自動裝置協(xié)調配合，共同維護電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。0203確保系統(tǒng)穩(wěn)定運行滿足負荷需求協(xié)調配合6.2整定計算的步驟和方法收集電力系統(tǒng)的網絡結構、電源分布、負荷特性等相關資料，為整定計算提供基礎數據。收集系統(tǒng)資料根據系統(tǒng)穩(wěn)定運行的要求和負荷特性，確定合理的減負荷方案，包括減負荷的輪次、每輪的減負荷量等。確定減負荷方案對整定計算結果進行校驗，確保其滿足系統(tǒng)穩(wěn)定運行的要求；如有必要，可對減負荷方案或整定定值進行調整。校驗與調整采用合適的計算方法，如時域仿真、頻域分析等，對自動低頻減負荷裝置進行整定計算，得出各輪減負荷的定值。進行整定計算020401036.3整定計算的注意事項考慮系統(tǒng)的不確定性在整定計算過程中，應充分考慮電力系統(tǒng)的不確定性因素，如負荷預測誤差、電源出力波動等，以確保減負荷裝置的可靠性。兼顧經濟性與安全性在確定減負荷方案時，應兼顧經濟性與安全性，既要盡可能減少負荷損失，又要確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。及時更新定值隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展變化，應及時更新自動低頻減負荷裝置的整定定值，以適應新的系統(tǒng)運行要求。077自動低頻減負荷的配置與整定安全性原則自動低頻減負荷的配置應確保電力系統(tǒng)在低頻運行時的安全穩(wěn)定性，防止因低頻導致的系統(tǒng)崩潰。經濟性原則在滿足安全性的前提下，應充分考慮自動低頻減負荷配置的經濟性，合理優(yōu)化減負荷策略，降低系統(tǒng)運行成本。靈活性原則自動低頻減負荷的配置應具備靈活性，能夠適應不同運行方式和故障情況下的系統(tǒng)需求。7.1配置原則頻率閾值設定根據系統(tǒng)實際情況和運行經驗，合理設定自動低頻減負荷的頻率閾值，確保在低頻發(fā)生時能夠及時觸發(fā)減負荷動作。減負荷量計算根據系統(tǒng)負荷特性、備用容量和低頻運行時的穩(wěn)定性要求，計算并確定自動低頻減負荷的減負荷量。延時時間設定為避免因短暫低頻波動導致的誤動作，應設定合理的延時時間，確保在持續(xù)低頻情況下才觸發(fā)減負荷動作。0203017.2整定方法裝置配置自動低頻減負荷裝置應具備完善的配置功能，包括頻率采集、閾值設定、減負荷量計算、延時時間設定等。通信接口可靠性要求7.3配置要求自動低頻減負荷裝置應具備標準的通信接口，能夠與上級調度中心或相關自動化系統(tǒng)進行數據交互和信息共享。自動低頻減負荷裝置應具有高可靠性，能夠在各種惡劣環(huán)境下穩(wěn)定運行，確保低頻減負荷功能的可靠實現。088低頻解列裝置的設置8.1裝置功能及作用該裝置能夠實時監(jiān)測電力系統(tǒng)的頻率變化，當系統(tǒng)頻率降低到設定值時，裝置會動作并切除部分負荷或解列系統(tǒng)，以維持系統(tǒng)的頻率穩(wěn)定。作用低頻解列裝置主要用于在電力系統(tǒng)發(fā)生低頻振蕩時，自動將系統(tǒng)解列為若干個獨立運行的部分，以防止事故擴大，保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。功能根據系統(tǒng)實際情況進行配置低頻解列裝置的配置應根據電力系統(tǒng)的實際情況進行，包括系統(tǒng)的結構、運行方式、負荷特性等因素。018.2裝置的配置原則滿足系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行要求裝置的配置應滿足電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的要求，確保在系統(tǒng)發(fā)生低頻振蕩時能夠及時動作并切除部分負荷或解列系統(tǒng)。02低頻解列裝置應具備實時監(jiān)測電力系統(tǒng)頻率變化的功能，并能夠準確判斷系統(tǒng)是否發(fā)生低頻振蕩。實時監(jiān)測功能當系統(tǒng)發(fā)生低頻振蕩時，裝置應能夠快速動作并切除部分負荷或解列系統(tǒng)，以防止事故擴大?？焖賱幼髂芰ρb置應具備可靠的通信功能，能夠與其他自動裝置和保護裝置進行信息交互和配合動作。可靠的通信功能8.3裝置的運行要求為確保低頻解列裝置的正常運行，應定期對裝置進行檢查和維護，包括裝置的外觀、接線、電源等方面。定期檢查與維護隨著技術的不斷發(fā)展，應對低頻解列裝置的軟件進行及時更新和升級，以提高裝置的性能和可靠性。軟件更新與升級應定期對裝置的運行記錄進行分析，以評估裝置的運行狀況并發(fā)現潛在的問題。運行記錄與分析8.4裝置的維護與管理09附錄A(資料性)低頻減負荷方案管理流程01調研與評估對電力系統(tǒng)的負荷情況、發(fā)電能力、電網結構等進行全面調研和評估。方案制定02方案設計根據調研結果，設計低頻減負荷方案，明確減負荷的策略、原則和目標。03方案審查組織專家對設計方案進行審查，確保其科學性和可行性。實施計劃制定詳細的實施計劃，包括時間節(jié)點、責任人、資源保障等。技術準備對相關的技術設備、系統(tǒng)進行調試和測試，確保其正常運行。宣傳培訓對相關人員進行培訓，提高他們的應急處理能力和對低頻減負荷方案的認識。030201方案實施定期對方案的執(zhí)行效果進行評估，及時發(fā)現問題并進行改進。效果評估建立信息反饋機制，及時收集和處理相關信息，為方案的優(yōu)化提供依據。信息反饋建立監(jiān)督機制，對方案的執(zhí)行情況進行實時跟蹤和監(jiān)督。執(zhí)行監(jiān)督方案執(zhí)行與監(jiān)督10附錄B(資料性)恒定輸出功率發(fā)電機帶集中負荷時的頻率變化動態(tài)過程計算計算前提條件發(fā)電機模型采用恒定輸出功率模型，即假設在原動機功率不變的情況下，發(fā)電機輸出的有功功率保持不變。01負荷模型采用集中負荷模型，即假設系統(tǒng)負荷集中在一點，且負荷的有功功率隨頻率變化。02系統(tǒng)條件假設系統(tǒng)為孤立系統(tǒng)，不考慮與外部系統(tǒng)的互聯和交換功率。03擾動發(fā)生：當系統(tǒng)遭受擾動（如負荷突然增加或減少），發(fā)電機輸出的有功功率與負荷消耗的有功功率之間的平衡被打破，導致系統(tǒng)頻率發(fā)生變化。02動態(tài)調整過程：在擾動發(fā)生后，由于發(fā)電機的調速系統(tǒng)具有慣性，發(fā)電機轉速將逐漸調整以響應負荷的變化。同時，負荷的有功功率也將隨頻率變化而調整。這一過程中，系統(tǒng)頻率將經歷一個動態(tài)調整過程。03穩(wěn)定階段：經過一段時間的動態(tài)調整后，如果發(fā)電機的調速系統(tǒng)能夠成功地將發(fā)電機轉速調整到與新的負荷水平相匹配的狀態(tài)，并且負荷的有功功率也穩(wěn)定下來，那么系統(tǒng)將達到一個新的穩(wěn)定狀態(tài)，此時系統(tǒng)頻率將恢復穩(wěn)定。04初始階段：在系統(tǒng)遭受擾動前，發(fā)電機輸出的有功功率與負荷消耗的有功功率保持平衡，系統(tǒng)頻率穩(wěn)定。01頻率變化動態(tài)過程分析影響因素及應對措施系統(tǒng)備用容量系統(tǒng)備用容量的大小也會影響頻率變化動態(tài)過程。如果系統(tǒng)備用容量充足，那么在擾動發(fā)生后，可以通過啟動備用機組來快速恢復系統(tǒng)功率平衡；反之，如果系統(tǒng)備用容量不足，那么將難以快速恢復系統(tǒng)功率平衡，導致頻率波動時間長甚至引發(fā)系統(tǒng)崩潰。因此，需要合理規(guī)劃系統(tǒng)的備用容量以提高系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。負荷特性負荷的有功功率隨頻率變化的特性也會影響頻率變化動態(tài)過程。如果負荷對頻率變化不敏感，那么頻率波動范圍將較?。环粗?，如果負荷對頻率變化非常敏感，那么頻率波動范圍將較大。因此，需要對負荷特性進行深入研究并采取相應的措施以降低其對系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響。調速系統(tǒng)性能調速系統(tǒng)的性能對頻率變化動態(tài)過程具有重要影響。如果調速系統(tǒng)響應速度慢或調整精度低，將導致頻率波動范圍大或調整時間長。因此，需要采用高性能的調速系統(tǒng)以提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。11附錄C(資料性)越過額定值后的系統(tǒng)頻率變化動態(tài)過程計算系統(tǒng)頻率變化計算的基本假設假設系統(tǒng)頻率變化過程中發(fā)電功率和負荷功率的線性關系在系統(tǒng)頻率變化的過程中，假設發(fā)電功率和負荷功率與頻率之間呈線性關系，便于進行計算和分