Page 76 - 电力与能源2023年第五期

498 刘伟航，等：海上多平台互联电力系统主动解列控制方案研究

因该类型故障发生的概率低、涉及的情况难
1 海上多平台互联电力系统大停电因素
以全部枚举，并且故障设防的代价大，基于特定运
研究
行方式和故障判定的主动稳控措施难以解决上述
海上多平台互联电力系统出现大停电不会是 故障引发的系统稳定破坏，不应对该类型故障采
某个简单事件，因为电力系统一般都配备有适当 取逐一的稳定控制措施，因此该类型故障往往不
的保护和控制措施，可以保证系统在适度可信事 在稳定控制措施考虑的范围内；而该类型故障会

件下的安全性，电力系统大停电往往是一系列事 引发系统频率、电压大幅波动及越限，海上多平台
件和诸多偶然因素综合发展的结果，导致海上多 互联电力系统中发生故障的局部区域难以维持频
平台互联电力系统大停电的因素及其发展示意如 率、电压稳定运行，甚至会导致与其互联的其他局
图 2 所示。 部区域电网失稳。

为避免造成海上多平台互联电力系统发生大
面积的停电和重要负荷（如钻井平台、厂用电等）
的灾害性停电，使得负荷损失尽可能地减少到最
小，尽可能确保该情况下未发生故障的区域能够
安全稳定运行，需考虑采取基于频率、电压的主动
解列措施，将故障区域与非故障区域通过解列联
络断面隔离开来，再对未发生故障的区域采取孤

网稳定控制措施，维持其安全稳定运行。
由于该类型故障难以锁定故障源位置，控制
系统只能依靠感受系统频率、电压的变化来被动
图 2 海上多平台互联电力系统大停电主要因素及其发燕尾服示意
采取措施，因此难以确定需解列的联络断面，而本
由图 1 可见，导致海上多平台互联电力系统 文研究的海上多平台互联电力系统由三个中心平
大停电的因素主要有 4 个：功角稳定破坏，系统失 台局部区域组成，为确保解列之后剩余系统的调

步；过负荷连锁反应；电压崩溃；频率崩溃。这几 节能力和抗干扰能力，需尽可能维持系统完整性，
个因素一般不是孤立作用的，实际上导致系统大 保持同步电力互联系统的规模。
停电往往是各种因素相互作用的连续的、综合的
2 海上多平台互联电力系统主动解列措
效果。这种事件及其相互作用有很大的偶然性，
施研究
事先很难预计。如系统失步后引起的电压波动，
可能进一步引起发电机无序跳闸，导致系统电压、 2.1 主动解列技术概述
频率更加恶化而最终崩溃；系统失步解列后的功 随着海上多平台电力互联系统电网规模的日

率不平衡进一步加剧而引起过负荷连锁跳闸，最 益扩大和接线方式的复杂化，主动解列会存在较
终导致系统崩溃；系统解列后的功率严重短缺引 多问题：解列判据只能反映一类或几类失步特征，
起电网频率严重下降，由于机网频率特性不协调， 在大区域互联电网中解列装置的整定较为困难；
大量发电机低频跳闸，而引起系统频率崩溃等。 多数解列判据不够完善，本身存在一定由问题或
海上多平台互联电力系统中的某平台电网可 缺陷，在实际应用中多套解列装置不能协调配合；

能会出现如下严重故障：多重故障；母线故障；故 实际失步情况与离线计算结果不一定完全相符，
障时开关拒动；故障时保护、自动装置误动或拒 对于无法预测的失稳模式，可能会引起系统大面
动；自动调节装置失灵；失去大容量电源；其他偶 积的失稳；目前很多的解列判据及整定方法都是
然因素等。 针对等值两机系统的，对于多机模式的失步振荡，