ICS 29.020 F 21 中华人民共和国国家标准 GB 38755—2019 代替DL755—2001 电力系统安全稳定导则 Code on security and stability for power system 2020-07-01实施 2019-12-31发布 国家市场监督管理总局 发布 国家标准化管理委员会 GB38755—2019 目 次 前言 引言 IN １范围 2 术语和定义 3保证电力系统安全稳定运行的基本要求 3.1 总体要求 3.2 电网结构 3.3 电源结构 3.4 无功平衡及补偿 3.5 网源协调 3.6防止电力系统崩溃 3.7电力系统全停后的恢复 4电力系统的安全稳定标准 4.1电力系统的静态稳定储备标准 4.2电力系统承受大扰动能力的安全稳定标准 4.3特殊情况要求 5电力系统安全稳定计算分析 5.1安全稳定计算分析的任务与要求 5.2电力系统静态安全分析 5.3电力系统静态稳定的计算分析 5.4电力系统暂态功角稳定的计算分析 10 5.5电力系统动态功角稳定的计算分析 10 5.6电力系统电压稳定的计算分析 10 5.7电力系统频率稳定的计算分析 5.8电力系统短路电流的计算分析 11 5.9次同步振荡或超同步振荡的计算分析· 11 6电力系统安全稳定工作管理： 附录A（规范性附录）电力系统稳定性分类 13 GB38755—2019 前言 本标准的全部技术内容为强制性 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准代替DL755—2001《电力系统安全稳定导则》。 本标准由国家能源局提出并归口。 本标准所代替标准的历次版本发布情况为： DL755—2001。 II GB38755—2019 引言 1981年，针对当时改革开放国民经济基础设施全面开工建设初期，中国电网稳定破坏事故频发的 局面和电网发展“重发电轻供电”的偏向，原电力工业部制定了第一版《电力系统安全稳定导则》（81） 电生字109号]，首次规范化地提出了正确处理电力系统安全与经济、合理建设和电网运行的指导性原 则。《电力系统安全稳定导则》颁布实施后，我国电力系统安全稳定水平上了一个新台阶，稳定破坏次数 迅速减少，从1970年～1980年间的年均19次降至“九五”期间的年均0.2次。 准，在稳定计算和稳定管理方面提出了新要求，并上升为行业强制性标准。DL755一2001《电力系统安 全稳定导则》颁布后，进一步促进了区域联网的健康发展，供电可靠性不断提高。在美国、加拿大、巴西、 印度等国家电网相继发生大面积停电事故的同时，高速发展的中国电网基本杜绝了电力系统稳定破坏 和大面积停电事故。 根据我国电力系统发展实际，国家能源局委托全国电网运行与控制标准化技术委员会组织电网企 业、发电企业、电力用户、电力规划和勘测设计、科研等单位，在总结DL755一2001《电力系统安全稳定 导则》经验的基础上制定了本标准，本标准重点关注和解决随着特高压电网的发展和新能源大规模持续 并网，特高压交直流电网逐步形成，系统容量持续扩大，新能源装机不断增加，电网格局与电源结构发生 重大改变，电网特性发生深刻变化，给电力系统安全稳定运行带来的全新挑战。本标准的制定和发布将 有力支撑国家能源战略转型对电力系统提出的新要求，确保电网与并网电厂的安全、稳定、经济运行，促 进我国社会经济发展、工农业生产与人民生活的正常秩序得到可靠的电力保障 GB387552019 电力系统安全稳定导则 1范围 本标准规定了保证电力系统安全稳定运行的基本要求、电力系统安全稳定标准、电力系统安全稳定 计算分析，以及电力系统安全稳定工作管理。 51G 本标准适用于电压等级为220kV及以上的电力系统。220kV以下的电力系统（含分布式电源）可 参照执行。 2 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 2.1 电力系统安全性及安全分析 power system security and power system security analysis 电力系统在运行中承受扰动（例如突然失去电力系统的元件，或短路故障等）的能力 注1：通过两个特性表征： a）电力系统能承受住扰动引起的暂态过程并过渡到一个可接受的运行工况 b）在新的运行工况下，各种约束条件得到满足。 注2：安全分析分为静态安全分析和动态安全分析。静态安全分析假设电力系统从扰动前的静态直接转移到扰动 后的另一个静态，不考虑中间的暂态过程，用于检验扰动后各种约束条件是否得到满足。动态安全分析研究 电力系统在从扰动前的静态过渡到扰动后的另一个静态的暂态过程中保持稳定的能力。 2.2 电力系统稳定性 power system stability 电力系统受到扰动后保持稳定运行的能力 注：电力系统稳定可分为功角稳定、电压稳定和频率稳定3大类，具体分类见附录A。 2.2.1 功角稳定 rotoranglestability 同步互联电力系统中的同步发电机受到扰动后保持同步运行的能力。 注：功角失稳由同步转矩或阻尼转矩不足引起，同步转矩不足导致非周期性失稳，而阻尼转矩不足导致振荡失稳 功角稳定又可分为静态功角稳定、暂态功角稳定和动态功角稳定。 2.2.1.1 静态功角稳定 steady-staterotorangle stability 电力系统受到小扰动后，不发生功角非周期性失步，自动恢复到起始运行状态的能力。 2.2.1.2 暂态功角稳定 transient rotor angle stability 电力系统受到大扰动后，各同步发电机保持同步运行并过渡到新的或恢复到原来稳态运行方式的 能力。 注：通常指保持第一、第二摇摆不失步的功角稳定。 1 GB38755—2019 2.2.1.3 动态功角稳定dynamicrotoranglestability 电力系统受到小扰动或大扰动后，在自动调节和控制装置的作用下，保持长过程功角稳定的能力。 2.2.1.3.1 小扰动动态功角稳定 small-disturbance dynamic rotor angle stability 电力系统受到小扰动后，在自动调节和控制装置的作用下，不发生发散振荡或持续振荡，保持功角 稳定的能力。 2.2.1.3.2 大扰动动态功角稳定 large-disturbance dynamic rotor angle stability 电力系统受到大扰动后，在自动调节和控制装置的作用下，保持长过程功角稳定的能力。 注：通常指电力系统受到大扰动后不发生发散振荡或持续振荡。 2.2.2 电压稳定 voltagestability 电力系统受到小扰动或大扰动后，系统电压能够保持或恢复到允许的范围内，不发生电压崩溃的 能力。 2.2.2.1 静态电压稳定steady-state voltage stability 电力系统受到小扰动后，系统所有母线保持稳定电压的能力 2.2.2.2 暂态电压稳定 transientvoltage stability 电力系统受到大扰动后，系统所有母线保持稳定电压的能力。 2.2.3 频率稳定 frequency stability 电力系统受到小扰动或大扰动后，系统频率能够保持或恢复到允许的范围内，不发生频率振荡或崩 溃的能力。 2.3 N-1原则N-1principle 正常运行方式下的电力系统中任一元件（如发电机、交流线路、变压器、直流单极线路、直流换流器 等，下同）无敌障或因敌障断开，电力系统应能保持稳定运行和正常供电，其他元件不过负荷，电压和频 率均在允许范围内。 注1：N一1原则用于电力系统静态安全分析（任一元件无故障断开），或动态安全分析（任一元件故障后断开的电力 系统稳定性分析）。 注2：当发电厂仅有一回送出线路时，送出线路故障可能导致失去一台以上发电机组，此种情况也按N一1原则 考虑。 2.4 受端系统 receiver-endsystem 一起的电力系统。 注：受端系统通过接受外部及远方电源输人的有功电力和电能，以实现供需平衡。 2.5 短路比 short-circuit rati 换流站交流母线的短路容量对直流换流器额定容量之比。 2 GB387552019 注1：短路比是表征直流输电所连接的交流系统强弱的指标 注2：新能源场站可类比直流定义相应的短路比指标。 2.6 多馈入直流短路比 multi-infeed DC short-circuit ratio 直流馈入换流母线的短路容量与考虑其他直流回路影响后的等值直流功率的比值。 2.7 枢纽变电站 pivotalsubstation 330kV及以上电压等级的变电站 注1：不包括单回线路供电的终端变电站。 注2：对电网安全运行影响重大的220kV变电站是否为枢纽变电站，由所属电网企业根据电网结构确定 2.8 重要负荷（用户） important load (user) 故障或非正常切除该负荷（用户），将造成重大政治影响和经济损失，或威胁人身安全和造成人员伤 亡等。可根据有关规定和各电力系统具体情况确定 2.9 可中断负荷 interruptable load 根据电力系统安全稳定或电力平衡需要，与用户约定可在规定时间内切除和恢复的用电负荷。 2.10 系统间联络线 interconnection line 省级电网间或大区电网间的输电线路 注：大区电网是几个省电网互联形成的电网。 2.11 新能源场站 renewableenergystation 集中接人电力系统的风电场或光伏电站并网点以下所有设备。 注：包括变压器、母线、线路、变流器、储能、风电机组、光伏发电系统、无功调节设备及辅助设备等。 2.12 涉网保护grid-relatedprotection 在发电机组（含新能源）及同步调相机、静止同步补偿器等无功调节设备的保护和控制装置中，动作 行为和参数设置与电网运行方式相关，或需要与电网侧安全自动装置相协调的部分 注：如同步发电机组定子过电压保护、转子过负荷保护、失磁保护、失步保护、频率异常、超速保护、顶值与过励限 制、风机过电压保护等。 3保证电力系统安全稳定运行的基本要求 3.1总体要求 3.1.1为保证电力系统运行的稳定性，维持电力系统频率、电压的正常水平，系统应有足够的静态稳定 波动和调整有功、无功潮流时，均不应发生自发振荡。 3.1.2合理的电网结构和电源结构是电力系统安全稳定运行的基础。在电力系统的规划设计阶段，应 统筹考虑，合理布局在运行阶段，运行方式安排也应注重电网结构和电源开机的合理性。合理的电网 结构和电源结构应满足如下基本要求： a）能够满足各种运行方式下潮流变化的需要，具有一定的灵活性，并能适应系统发展的要求； 3