低频低压减载装置柜技术规范书工程项目： 广西电网公司 年月
目录 1 总则 2 工程概况 3技术要求 3.1 气象特征与环境条件 3.2 装置技术参数要求 3.3 一般技术要求 4 配置和功能要求 4.1装置配置 4.2 装置基本功能 4.3 通信功能 4.4 GPS对时功能 4.5 录波功能 5 对装置柜体的要求 6 供货范围 7 技术服务 8 质量保证和试验 9 包装、标志、运输和保管 10 供方填写的技术性能表 附件一差异表 附件二投标人需要说明的其他问题
1 总则 1.1本规范书适用于低频低压减载装置柜设备。它提出低频低压减载装置的功能设计、结构、性能、 和试验等方面的技术要求。供方可提供高质量(可靠性高、损耗低、运行维护方便)的设备和附件来 满足规范书中设计及工艺的标准要求。 1.2本设备技术规范书提出的是最低限度的技术要求，并未对一切技术细节作出规定，也未充分引述 有关标准和规范的条文，卖方应保证提供符合本规范书和工业标准的优质产品。 1.3 卖方应以书面形式对本规范书的条款逐条做出详细应答，确认对本规范书要求的满足和差异， 对偏差部分应列出偏差表作详细描述。 1.4 本设备技术规范书所使用的标准如与卖方所执行的标准有偏差时，按高标准执行。 1.5 本设备技术规范书经买卖双方确认后作为订货合同的技术附件，与合同正文具有同等的法律效 力。 1.6 本设备技术规范书未尽事宜，由买卖双方协商确定。 1.7 标准 本规范书提出了最低限度的技术要求，并未规定所有的技术要求和适用的标准，对国家有关 的强制性标准，必须满足其要求。 GB 14285-93 继电保护和安全自动装置技术规程 DL/T 478-2001 静态继电保护及安全自动装置通用技术条件 DL/T 5136-2001 火力发电厂、变电所二次接线设计技术规定 GB50062-92 电力装置的继电保护和自动装置设计规范 DL 428-1991 电力系统自动低频减负荷技术规定 中国南方电网安全自动装置管理规定（暂行） 广西电网安全自动装置管理规定 规范书中所有设备、备品备件，除规定的技术要求和参数外，其余均应遵照最新版的IEC标准及和中国规程要求。 卖方在执行本规范书所列标准有矛盾时，按较高标准执行。 1.8 供方应获得ISO9000（GB/T 19000）资格认证书或具备等同质量认证证书。提供的设备必须具 有相应电压等级系统一年两套成功运行经验，应通过有国家认可资格的质检单位、试验室的动模试 验及谐波和扰动影响试验的考核，应有两部鉴定文件或等同有效的证明文件。对于新产品，必须经 过在南方电网挂网试运行，并通过产品鉴定。 2工程概况 按工程实际需要及电网稳定要求写。
低频低压减载装置 13
低频低压减载装置采购标准 技术规范使用说明 1. 本物资采购标准技术规范分为通用、专用部分。 2. 项目单位根据需求选择所需设备的技术规范。技术规范通用部分条款、专用部分标准技术参数表和使用条件表固化的参数原则上不能更改。 3. 项目单位应按实际要求填写“项目需求部分”。如确实需要改动以下部分，项目单位应填写专用部分“项目单位技术差异表”，并加盖该网、省公司物资部（招投标管理中心）公章，与辅助说明文件随招标计划一起提交至招标文件审查会： 1）改动通用部分条款及专用部分固化的参数； 2）项目单位要求值超出标准技术参数值范围； 3）根据实际使用条件，需要变更环境温度、湿度、海拔高度、耐受地震能力、用途和安装方式等要求。 经招标文件审查会同意后，对专用部分的修改形成“项目单位技术差异表”，放入专用部分表格中，随招标文件同时发出并视为有效，否则将视为无差异。 4. 投标人逐项响应技术规范专用部分中“1标准技术参数表”、“2项目需求部分”和“3投标人响应部分”三部分相应内容。填写投标人响应部分，应严格按招标文件技术规范专用部分的“招标人要求值”一栏填写相应的投标人响应部分的表格。投标人还应对项目需求部分的“项目单位技术差异表”中给出的参数进行响应。“项目单位技术差异表”与“标准技术参数表”和“使用条件表”中参数不同时，以差异表给出的参数为准。投标人填写技术参数和性能要求响应表时，如有偏差除填写“投标人技术偏差表”外，必要时应提供证明参数优于招标人要求的相关试验报告。 5. 对扩建工程，如有需要，项目单位应在专用部分提出与原工程相适应的一次、二次及土建的接口要求。 6. 技术规范范本的页面、标题等均为统一格式，不得随意更改。 7. 一次设备的型式、电气主接线和一次系统情况对二次设备的配置和功能要求影响较大，应在专用部分中详细说明。 2
1.3低频减载的意义 《电力系统安全稳定导则》将电力系统的扰动分为三类:第一类为常见的普通故障，要求系统在承受此类故障时能保持稳定运行与正常供电;第二类故障为出现概率较低的较严重的故障，要求系统在承受此类故障时能保证稳定运行，但允许损失部分负荷〔’幻;第三类故障为罕见的严重复杂故障，电力系统在承受此类故障时，如不能保持系统稳定运行，则必须防止系统崩溃并尽量减少负荷损失。针对上述三种情况所采取的措施，即所谓保证安全稳定的三道防线。其中第三道防线就是要保证电力系统在严重复杂的故障下，防止事故扩大，防止导致长时间的大范围停电，以免造成巨大经济损失和社会影响。这也是设置第三道防线的意义。 调节系统功率不平衡主要有两种措施:增加功率输入或裁切负荷。如果事故发生出现功率缺额时，系统旋转备用容量将积极、尽可能快的阻止系统崩溃，这一方案称为低频调速控制(证GC)〔’‘，。FuGc必须在系统频率刚开始下降时动作，并且是一种独立于能量管理系统E(MS)地区性的控制。但当系统发生严重事故，旋转备用容量不足以弥补系统功率缺额时，就应该有选择地切掉一部分负荷，从而阻止频率下降，这一方案称为低频减载控制(UFLS)。由于现代电网经济运行的要求，系统的备用容量偏低，低频减载成为严守第三道防线，防止系统崩溃的主要手段。 电网事故暴露的问题包括:低频减载切除容量严重不足;低频减载方案同机组低频跳闸定值不协调;电网结构不合理等。 根据故障严重程度的不同，有必要加强电网防止稳定破坏和大面积停电的三道防线:第一道防线，电网快速保护及预防控制;第二道防线，稳定控制;第三道防线，就是在主系统发生稳定破坏时的电压及频率紧急控制，有计划、合理地实施解列的自动装置或手动方案，以及解列后为防止小系统崩溃而设置的低频减载装置，以维持整个电网的稳定运行。 1．2低频减载技术发展现状 防止电力系统频率崩溃事故有效的措施就是采用低频自动减载和解列装置，在系统频率下降时及时切除足够数量较次要的负荷，或在合适的点上将系统解列，以保证系统的安全稳定运行，并保证重要负荷供电。国内外几乎所有的电网都采取了低频减载措施，做为安全运行的最后一道防线。前苏联早在20世纪40年代就采取了低频减载措施。我国在50年代即开始在电力系统中使用低频减载装置。考虑低频减载方案时，应从以下几点出发：首先，在各种运行方式和功率缺额下有效地防止系统频率下降至系统安全运行的最低频率值，即频率危险点；
动力站低周、低压减载保护规范 编写： 审核： 审定： 批准： 发布/实施日期： 2012年3月日
目录 一、前言 二、低频低压减载主要性能 三、低频低压减载应用范围 四、化工1#、2#、3#变电站负荷情况 五、低频低压减载保护定值
前言 根据哈密电业局的要求及为了保证电力系统的安全和全厂用电安全稳定连续运行，我们装设了低周、低压减载装置。该装置的保护定值由哈密电业局保护方式科根据电力系统网架情况以及我厂的接线方式、设备情况、运行方式、负荷等情况制定的。该装置的主要作用就是当我厂电气系统出现异常情况时该装置能够及时自动的按顺序和时间阶梯跳开负荷回路，避免联络变跳闸或者110KV汇卓线甚至上一级变电站保护跳闸造成我厂电气系统瓦解或危害电力系统的安全运行。鉴于此情况希望我厂有关部门能够在我厂电气系统出现异常情况时根据要求能够及时的减负荷，避免低周、低压减载保护动作造成大面积停电甚至造成全厂电气系统瓦解。
一、低频低压减载主要性能 1、测量装置安装处两段母线电压、频率及它们的变化率。 2、在电力系统由于有功缺额引起频率下降时，装置自动根据频率降低值切除部 分电力用户负荷，使系统的电源与负荷重新平衡。我站共设有3个基本轮。 3、当电力系统功率缺额较大时，本装置具有根据df／dt加速切负荷的功能，在 切第一轮时可加速切第二轮或二、三两轮，尽早制止频率的下降，防止出现频率崩溃事故。 4、在电力系统由于无功不足引起电压下降时，装置自动根据电压降低值切除部 分电力用户负荷，确保系统内无功的平衡，使电网的电压恢复正常。本装置根据电压切负荷的轮次与根据频率切负荷轮次相同。 5、由于无功不足引起的三相电压下降是基本对称的，而且不会出现大的突变， 所以本装置的低压元件是基于正序电压进行判别的，若负序电压大于0.15Un 或正序电压有突变均会闭锁低压减载。 6、当电力系统电压下降太快时，可根据dU／dt加速切负荷，尽早制止系统电压 的下降，避免发生电压崩溃事故，并使电压恢复到允许的运行范围内。 7、本装置具有独特的短路故障判断自适应功能，低电压减载的整定时间不需要 与保护动作时间相配合，保证系统低电压时快速动作，短路故障时可靠不动作。 8、本装置设有根据df／dt、du／dt闭锁功能，以防止由于短路故障、负荷反馈、 频率或电压的异常情况可能引起的误动作。具有TV断线闭锁功能。 二、低频低压减载应用范围 RCS-994E型频率电压紧急控制装置用于低频低压减载。该装置同时测量同一系统两段母线电压，我站低频与低压减载各设3轮，可直接切除6回负荷线路。第一轮切除化工3#变电站，第二轮切除化工2#变电站，第三轮切除化工1#变电站。 三、化工1#、2#、3#变电站负荷情况
第二节低频减载及低压减载 一、自动低频减载的基本原理 这部分我们将要介绍自动低频减载的基本原理：低频减载又称自动按频率减负载，或称低周减载（简称为AFL），是保证电力系统安全稳定的重要措施之一。当电力系统出现严重的有功功率缺额时，通过切除一定的非重要负载来减轻有功缺额的程度，使系统的频率保持在事故允许限额之内，保证重要负载的可靠供电。 图11-7 自动低频减载（负载）的工作原理 基本级的作用是根据系统频率下降的程序，依次切除不重要的负载，以便限制系统频率继续下降。例如，当系统频率降至f1时，第一级频率测量元件启动，经延时△t1后执行元件CA1动作，切除第一级负载△P1；当系统频率降至f2时，第二级频率测量元件启动，经延时△t2后元件CA2动作，切除第二级负载△P2。如果系统频率继续下降，则基本级的n级负载有可能全部被切除。 当基本级全部或部分动作后，若系统频率长时间停留在较低水平上，则特殊级的频率测量元件fsp启动，以延时△tsp1后切除第一级负载△Psp1；若系统频率仍不能恢复到接近于fn，则将继续切除较重要的负载，直至特殊级的全部负载切除完。 基本级第一级的整定频率一般为47.5-48.5Hz，最后一级的整定频率一般为46-46.5 Hz，相领两级的整定频率差取0.4-0.5 Hz。当某一地区电网内的全部自动按频率减负载装置均已动作时，系统频率应恢复到48-49.5 Hz以上。 特殊级的动作频率可取47.5～48.5Hz，动作时限可取15～25s，时限级差取5s左右。 1. AFL的基本要求： 能在各种运行方式和功率缺额的情况下，有效地防止系统频率下降至危险点以下。 切除的负载应尽可能少，无超调和悬停现象。 应能保证解列后的各孤立子系统也不发生频率崩溃。 变电站的馈电线路故障或变压器跳闸造成失压，负载反馈电压的频率衰减时，低频减负载装置应可靠闭锁。 电力系统发生低频振荡时，不应误动。 电力系统受谐波干扰时，不应误动。 2. 对自动低频减载闭锁方式的分析： （1）时限闭锁方式。该闭锁方式是通过带0.5s延时出口的方式实现，曾主要用于由电磁式
第四节电力系统低频减载 一、概述 1）事故情况下，系统可能产生严重的有功缺额，因而导致系统频率大幅度下降。2）所缺功率已经大大超过系统热备用容量，只能在系统频率降到某值以下，采取切除相应用户的办法来减少系统的有功缺额，使系统频率保持在事故允许的限额之内。 3）这种办法称为按频率自动减负荷。中文简拼为“ZPJH”，英文为UFLS（Under Frequency Load Shedding）。 二、系统频率的事故限额 （1）系统频率降低使厂用机械的出力大为下降，有时可能形成恶性循环，直至频率雪崩。 （2）系统频率降低使励磁机等的转速也相应降低，当励磁电流一定时，发送的无功功率会随着频率的降低而减少，可能造成系统稳定的破坏。 发生在局部的或某个厂的有功电源方面的事故可能演变成整个电力系统的灾难。 （3）电力系统频率变化对用户的不利影响主要表现在以下几个方面： ①频率变化将引起异步电动机转速的变化，有这些电动机驱动的纺织、 造纸等机械产品的质量将受到影响，甚至出现残、次品。 ②系统频率降低将使电动机的转速和功率降低，导致传动机械的出力降
低。 ③国防部门和工业使用的测量、控制等电子设备将因为频率的波动而影 响准确性和工作性能，频率过低时甚至无法工作。“电力工业技术管 理法规”中规定的频率偏差范围为±0.2~±0.5Hz。 （4）汽轮机对频率的限制。频率下降会危及汽轮机叶片的安全。因为一般汽轮机叶片的设计都要求其自然频率充分躲开它的额定转速及其倍率值。系统频率下降时有可能因机械共振造成过大的振动应力而使叶片损伤。容量在300MW 以上的大型汽轮发电机组对频率的变化尤为敏感。例如我国进口的某350MW机组，频率为48.5Hz时，要求发瞬时信号，频率为47.5Hz时要求30s跳闸，频率为47Hz时，要求0s跳闸。进口的某600MW机组，当频率降至47.5Hz时，要求9s跳闸。 （5）频率升高对大机组的影响。电力系统因故障被解列成几个部分时，有的区域因有功严重缺额而造成频率下降，但有的区域却因有功过剩而造成频率升高，从而危及大机组的安全运行。例如美国1978年的一个电网解列，其中1个区域频率升高，六个电厂中的14台大机组跳闸。我国进口某600MW机组，当频率升至52Hz时，要求小于0.3s跳闸。 （6）频率对核能电厂的影响。核能电厂的反应堆冷却介质泵对供电频率有严格要求，如果不能满足，这些泵将自动断开，使反应堆停止运行。 综上所述，运行规程要求电力系统的频率不能长时期的运行在49.5～49Hz 以下；事故情况下不能较长时间的停留在47Hz以下，瞬时值则不能低于45Hz。
低频低压减载装置保护试验报告 厂站名称：官路35KV变电站 保护型号： MFVC-610H 检验人员张盼 审核人：刘琳 监理工程师：何晓军 检验日期： 2013年11月12日 西安联诚电力工程有限公司
MFVC-610H 频率电压紧急控制装置调试记录 屏柜(机箱)编号:18P 低频低压减载解列柜 MFVC-610H 频率电压紧急控制装置 产 品 型 号:MFVC-610H 1、机箱、模件检查 序号 检查以下项目 序号 检查以下项目 结论 1 插箱各处的固定螺丝齐备且合格 5 装置标签与图纸一致 合 格 2 模件上应紧固的螺丝已固定 6 所有接线不存在松动、损伤情况 3 各模件上的芯片无损伤，印制板无划伤，跳线牢固、正确 7 屏柜尺寸、颜色、铭牌与合同一致 4 装置查线完成且已正确 8 交流模件的型号与图纸一致 2、绝缘试验 被试回路 兆欧表选择（V ） 施加时间（S ） 绝缘电阻（M Ω） 结论 A 、B 、C →地 1000 ≥5 ≥20 合 格 A → B 、 C 1000 ≥5 ≥20 B →C 1000 ≥5 ≥20 D →地 1000 ≥5 ≥20 其中 A 组：直流电源回路； B 组：交流电压、交流电流回路； C 组：中央信号、出口跳闸回路； D 组：强电开入回路。 3、测量量检查（1Un ＝57.7V 、2Un=57.7V ） 外加额定电压，f ＝50Hz UFV 测量 值 1Uab 1Ubc 1Uca 1Uo 2Uab 2Ubc 2Uca 2Uo 显示值 100.0 99.9 100.0 2.0 100.0 99.0 100.0 1.0 UFV 测量 值 1fab 1fbc 2fab 2fbc 显示值 50.0 50.0 50.0 50.0 外加0.6倍额定电压，f ＝50Hz UFV 测量值 1Uab 1Ubc 1Uca 1Uo 2Uab 2Ubc 2Uca 2Uo 显示值 60.0 60.0 60.9 2.0 60.0 60.1 60.0 60.0 UFV 测量值 1fab 1fbc 2fab 2fbc 3fab 3fbc 显示值 50.0 50.0 50.0 50.0 50.0 50.0 4、最终程序及版本 装置 版本 MFVC-610HB 频率电压紧急控制装置 V2.32.01 5、输入开关量： 开入量端子 开入量名称 检查方法 结果 端子12 低频减载投入 使用24V 开入电源，端子B16为开入公共端（+24）。用24V 接入 开入量端子。 接入时，由分到合。断开时，由合到分。动作正确
一台半断路器接线 1.2.3.1 近几年来，我国已相继建成了许多区域性的大型电网，如果在大型电力网络中的大容量发电厂和枢纽变电站发生了停电事故，则将给整个电力系统的安全稳定运行带来严重威胁。因此，为了提高这些重要厂、站的运行可靠性，在330KV及以上的电压等级系统中，3/2断路器接线已经得到广泛采用。那么，什么是3/2接线或者叫一个半接线方式呢？它有什么特点呢？ 1.2.3.2每一回路经一台断路器1QF或3QF接至一组母线，两回路之间设一联络断路器2QF，形成一个“串”，两个回路共用三台断路器，故又称二分之三接线。 和常规双母线带旁路接线方式比较，3/2主接线方式主要有以下优点。 （1）运行调度灵活，操作更加方便。当任一开关需要检修时，只需把相应开关及刀闸拉开即可，不影响送电和保护运行。因此，操作更加简便，减少了人为误操作的可能性。而常规接线开关需要检修时必须带路，尤其是母联开关需要检修时，必须倒成单母线运行，一次操作量大，且十分繁琐，每次停电需要很长时间。 （2）供电更加可靠、安全。 ①当任何一台断路器在切除故障过程中拒动时，最多只扩大到多切除一条引出线或一台主变。如下图所示： 当线路3上发生故障时，6DL跳开，而5DL开关拒动时，由5DL的断路器失灵保护动作切除4DL，这时最多切除线路2，而其它线路、主变和发电机照样正常运行，因此供电可靠性较高。而在双母线带旁路主接线中，若一条出线故障，其开关若发生拒动，失灵保护将跳开该开关所在母线上连接的所有开关。 ②当两台断路器同时运行时，如果引出线故障，两侧开关同时跳开后，若先重合的断路器拒绝重合或重合失败，可以由后重合的断路器来补救。常规接线在重合闸拒动或重合失败时将影响正常供电。因此，和双母线带旁路主接线相比较，3/2接线的供电可靠性将大大提高。 ③在3/2接线中，母线保护不再象常规接线中那么重要，即使母差保护误动也不会影响正常运行。 ④在3/2接线中，每路出线保护所用电压不公用，只取自本路CVT，因此，
附件43： 福建电网继电保护检验规程 ________________________________________________________________________________________ PYJ-1型低频低压减载装置检验规程 福建省电力有限公司 2010年6月
目次 1 范围............... ... ... ... ... ... ... ... (1) 2 规范性引用文件...... ... ... ... ... ... ... (1) 3 总则...... ... ... ... ... ... ... ... ... ... (1) 4 检验项目...... ... ... ... ... ... ... ... . (2) 5 检验内容...... . . . . . . ...... ... ... ... (6)
1范围 本规程规定了PYJ-1型低频低压减载装置的检验内容、检验要求和试验接线。 本规程适用于在福建电网从事基建、生产和运行单位继电保护工作人员进行PYJ-1型低频低压减载装置的现场检验。 2规范性引用文件 国家电网科[2009]572号继电保护和电网安全自动装置现场工作保安规定 GB 7261-2000 继电器及继电保护装置基本试验方法 GB 14285-2006 继电保护和安全自动装置技术规程 DL/T 995-2006 继电保护和电网安全自动装置检验规程 DL/T624-1997 继电保护微机型试验装置技术条件 DL/T 478-2001 静态继电保护及安全自动装置通用技术条件 国家电网生技[2005] 400号国家电网公司十八项电网重大反事故措施（试行） 调继[2005] 222号《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》（试行）继电保护专业重点实施要求 3总则 3.1检验要求 在进行检验之前，工作（试验）人员应认真学习GB 14285-2006《继电保护和安全自动装置技术规程》、DL/T 995-2006《继电保护和电网安全自动装置检验规程》以及本规程，理解和熟悉检验内容和要求。 3.2本规程的有关编写说明 （1）本规程中额定交流电流用In表示，额定交流相电压用Un表示。 （2）按照《福建省电网继电保护及安全自动装置检验周期时间及检验项目规定》（闽电调[2006]1274号）检验周期规定，新投入运行后一年内必须进行首次检验，以后每隔3年进行一次检验，并完成设备的清扫和螺丝紧固工作。 3.3试验设备及试验接线的基本要求 （1）为了保证检验质量，应使用继电保护微机型试验装置，其技术性能应符合部颁DL/T624-1997《继电保护微机型试验装置技术条件》的规定。 （2）试验回路的接线原则，应使加入保护装置的电气量与实际情况相符合。模拟故障的试验回路，应具备对保护装置进行整组试验的条件。 （3）试验所需仪器及专用工具 微机型继电保护试验装置相电压（0－120Vac），三相电压平衡且无失真 1台三相可调电流（0－30Aac） 直流试验电源（0－250Vdc）1台 高内阻万用表（0—250Vac，0—10Aac）2只 摇表（500V 、1000V、2500V）1只（或3只）试验导线若干 3.4试验条件和要求 （1）交、直流试验电源质量和接线方式等要求参照部颁DL/T 995-2006《继电保护和电
低频减载装置 目录 1电力系统低频减载装置 2低频减载动作顺序 3低频率的危害 1电力系统低频减载装置 为了提高供电质量，保证重要用户供电的可靠性，当系统中出现有功功率缺额引起频率下降时，根据频率下降的程度，自动断开一部分不重要的用户，阻止频率下降，以使频率迅速恢复到正常值，这种装置叫做自动低频减载装置。 电力系统自动低频减载装置: 过去叫低周减载，现在标准叫法为-低频减载。 是电力部门(主要为电厂)在电网频率下降超出允许范围时（如低于49HZ），切除部分非重要用户的一种技术手段 英文简称: AFL 2低频减载动作顺序 1、第一级启动频率f1 ：这个为事故的早期，频率下降不严重，因些启动值 要高些一般整定为：48.5~49Hz ,在以水电厂为主的电力系统中，因水轮机调整速度较慢，因些常取48.5Hz.。 2、末级启动频率fn ：这是电力系统能允许的最低安全频率，这时，火电厂 的厂用设备已不能正常工作，低于45Hz时，很可能发生“频率崩溃”或“电压崩溃”，因此，末级启动频率以不低于46~46.5Hz为宜。 3、频率差问题：即第一级和末级启动频率的差值，在这个差值内有，频 率级差=（首级频率－末级频率）除以 (级数-1). 频率级差通常为0.3~0.5Hz./ 级数在10级以内. 当动作从第一启动切负荷开始后,一直切到某一级,系统频率不再下降时,就停止切负荷.
3低频率的危害 1、运行经验表明，汽轮机在频率低于49~49.5Hz以下长期运行，叶片容易 产生裂纹，当低于45HZ时，为发生叶片共振而造成叶片断裂。 2、当频率下降到47~48HZ时，为电厂厂用电设备的出力，明显下降，会引 起电厂出力减小，更加引起系统有功不足，频率进一步下降，最后导致崩溃。 3、当频率下降到45~46HZ时，系统电压水平，极不稳定，如再加之有短路 等故障的情况下，会导致系统瓦解。
电力系统低频减载方法综述 发表时间：2018-07-20T10:58:01.293Z 来源：《基层建设》2018年第18期作者：陈玉蛟胡毅飞焦慧明高倩汤乐李红卫刘鸿[导读] 摘要：低频减载作为电力系统中的最后一道防线，起到在紧急情况下恢复电力系统频率稳定的作用。 国网河南省电力公司郑州供电公司河南郑州 450000 摘要：低频减载作为电力系统中的最后一道防线，起到在紧急情况下恢复电力系统频率稳定的作用。因此低频减载的基本要求是减载过程中频率的最低值不能越过电网所能承受的最低允许频率，减载后频率需要恢复到保障系统安全稳定运行的范围。本文简要概括了各类低频减载方法的特点、研究现状以及智能优化方法和广域测量技术在低频减载中的应用。 关键词：频率稳定；低频减载；广域；综述 1、低频减载概述 在电力系统发生故障后，为了避免事故范围的进一步扩大造成大面积停电，采用适当的低频、低压减载和高频切机等措施来维持电力系统中频率和母线电压的稳定十分必要。其中低频减载作为电力系统的最后一道防线被广泛采用。 低频减载的主要目的是维持系统的频率稳定。电力系统的频率特性是指系统运行时有功功率和频率的关系，主要受发电机和负荷的频率特性的影响。发电机的频率特性指的是系统受扰动后频率发生变化，此时机组的有功出力随系统频率的增大/减小而反向调节直至系统达到新的稳定运行状态的特性。在这个过程中发电机的有功出力调整可以通过调速器自动完成。与发电机频率特性不同，当系统频率增加时，需要提高负荷的功率；反之需要降低负荷的功率。低频减载就是通过改变系统中负荷功率的大小来维持电力系统频率稳定。 在实际电网中应尽可能地保障重要负荷的供电可靠性，因此低频减载需要考虑负荷节点的重要度。根据重要性程度，一般将负荷分为I 类、II类和III类负荷。在减载过程中，优先切除重要度较低的III类负荷；在切除全部III类负荷仍不能恢复频率稳定时，切除II类负荷，尽量保证I类负荷的供电；如果III类和II类负荷切除后仍不能满足频率稳定的需求，才允许切除I类负荷。 2、低频减载方法 作为频率稳定紧急控制的主要手段，低频减载受到国内外学者的广泛研究和关注。从减载量计算方面可以把低频减载方法可以分为经验法、半自适应方法、自适应方法。 经验法是固定减载量的方法，也被称为传统法。这种方法采用多轮减载的方案，当系统频率跌到某一个值时，触发继电器启动切除固定比例的负荷。经验减载的方法是按照逐次逼近的思想切除负荷直至频率恢复稳定，每轮的切除比例根据系统严重故障下的频率绝对值离线整定。这种方法未考虑系统在不同故障下的动态特性，容易造成负荷过切的问题。 半适应方法的触发条件和传统方法一样，也是由频率触发并且采用多轮切负荷的方案。不同的是半适应方法利用监测装置测量出的频率变化率计算出系统的有功功率缺额，从而确定减载量。该方法是在装置上增加了根据频率变化率的值来动作的加速轮，只能在首轮测量频率变化率，后续继电器动作的整定与传统方法一样。半自适应方法较传统方法在首轮减载量上有所改善，但是在系统遭受严重故障时该方法后续轮次的动作与传统方法相同，容易出现切负荷量不足的问题。 自适应方法是在已知系统惯性常数的基础上，利用简化的系统频率响应模型得到频率变化率的初值与系统有功缺额之间的关系。自适应法在理论上可以精确切除多余负荷，但由于受模型的准确度等问题的影响，实际上自适应方法的减载量并不精确。文献[1]提出了考虑频率差变化率的自适应减载方法，并通过仿真验证了所改进的适应方法与传统方法在准确计算系统的有用缺额和恢复频率稳定方面的优越性。不过，当发电机部分退出系统惯性常数发生变化时会导致自适应方法的减载量存在偏差。 智能算法的兴起为低频减载方案的设计提供了新的途径。文献[2]提出了基于人工神经网络的自适应低频减载方法，起到了快速切除负荷、优化减载量从而提高系统稳定性的效果。文献[3]以减载综合代价最小为优化目标，利用粒子群算法对优化问题进行求解，并通过仿真验证了所提方法相对传统方法的在降低减载量和恢复频率稳定方面的优越性。 近年来广域量测系统（Wide Area Measurement System，WAMS）技术的发展和应用使得广域自适应低频减载方法得到了国内外学者的关注和研究。文献[4]提出计及频率和电压特性的减载量计算方法，并在常系数修正的基础上利用频率变化率修正每轮切负荷量，在恢复系统频率稳定的同时降低了负荷损失。文献[5]设计了一种根据负荷节点的电压降落大小修正减载继电器动作频率的低频减载方法，起到了快速恢复系统频率稳定的作用。在计及系统频率稳定性的基础上，文献[6]提出了综合考虑系统频率和电压稳定性的减载方案，提高了广域减载方法恢复系统稳定的效果。 3、结语 从低频减载的研究现状可知，低频减载方法可以分为经验法、半自适应方法、自适应方法。随着智能算法和广域量测技术的发展，动态自适应修正的低频减载方法能够有效降低负荷的被切除量。但目前这种动态修正减载方法并未考虑每轮减载后系统的动态过程，仍需在未来进一步解决。 参考文献 [1]常喜强, 何恒靖, 解大,等. 计及频率差变化率的低频减载方案的研究[J]. 电力系统保护与控制, 2010, 38(4):68-73. [2]70Hooshmand R, Moazzami M. Optimal design of adaptive under frequency load shedding using artificial neural networks in isolated power system[J]. International Journal of Electrical Power & Energy Systems, 2012, 42(1): 220-228. [3]73和敬涵, 柏丹丹, 王小君,等. 低频减载综合代价最优化算法[J]. 电网技术, 2013, 37(12):3461-3466. [4]76Rudez U, Mihalic R. Monitoring the first frequency derivative to improve adaptive underfrequency load-shedding schemes[J]. IEEE Transactions on Power Systems, 2011, 26(2): 839-846. [5]78Hoseinzadeh B, Da Silva F M F, Bak C L. Adaptive tuning of frequency thresholds using voltage drop data in decentralized load shedding[J]. IEEE Transactions on Power Systems, 2015, 30(4): 2055-2062. [6]80Seethalekshmi K, Singh S N, Srivastava S C. A synchrophasor assisted frequency and voltage stability based load shedding scheme for self-healing of power system[J]. IEEE Transactions on Smart Grid, 2011, 2(2): 221-230.
DHE-UF2000低周减载装置 一、产品概述 DHE-UF2000低周减载装置（以下简称本装置）主要用于电网安全稳定运行控制。当电力系统发生突然的有功缺额时，能快速切除非主要负荷，有效抑制电压、频率的下降。通过本装置动作可实现自动按频率增减负荷，使运行的负荷容量能与发电容量相适应，以保证电力系统继续安全稳定运行，保证向重要用户的不间断供电。 二、产品特点 本装置采用哈佛结构单片机，具有运算速度快、精度高、高可靠性等特点。该装置的软件采用了全新的智能化、人性化设计理念，使得装置的动作行为更加准确、可靠，动作行为更加贴近系统的实际情况。汉字液晶显示，各级菜单均有提示，方便易学、显示直观，人机界面让操作更简便，一般专业人员无须使用说明书即可正确操作本装置。能自动地实现八轮(共32路)欠频减负荷。 三、产品功能 ▲汉字液晶显示▲装置正常运行时显示频率、时钟 ▲输出状态显示▲用户可对参数进行修改； ▲滑差闭锁▲五个基本轮、三个特殊轮; ▲欠频动作延时▲低电压，低电流闭锁; ▲具有标准RS232 和RS485通讯接口，可实现数据的上传（可选）； ▲具有日历时钟，可方便进行故障的记录与追忆。 四、技术参数 ▲额定直流辅助电压为：12V ▲额定电压：AC220V、AC110V，50Hz; DC220V、DC110V ▲额定交流电流：1A/220V ▲额定跳闸保持电流：5A ▲频率测量：误差不超过±0.01Hz.
▲频率整定：45Hz~55Hz，最小频率整定级差为0.01Hz. ▲产品设有五个基本轮、三个特殊轮欠频动作出口(共32路)。 ▲欠频动作回路均带有延时功能，延时范围0.1s~99.99s，最小整定级差为0.01s，误差不超过± (0.03s+1% 整定值)。 ▲产品设有df/dt 滑差闭锁功能：整定范围: 0.1Hz/s~10.0Hz/s, 误差不超过±0.01Hz/s. ▲产品设有低电压闭锁功能：整定级差: 0.1V ，误差不超过±5%。 五、操作说明 本机显示及按键如下图： 低周减载装置 道合电气 1.打开电源，显示主界面，如图1。 2.按▲键显示图2。 频率: 49. 50Hz 时间: 16 : 59 : 30 03 /01/ 31 按▲查看开关状态 3.根据提示按▲键可查看各断路器的状态，显示如图3。 每四个符号为一轮，每行共两轮，分别代表基一、基二、基三、基四、 基五、特一、特二、特三。1、表示尚未动作；0、表示已动作。
低频低压减载装置工作原理 摘要：供电质量的改善，对提升重要用户供电的可靠性具有积极意义。低频低 压减载装置的设置，不仅能够有效地保证重要用户的稳定供电，而且还能够及时 地避免因频率和电压下降所引起的供电系统安全事故。本文基于低频低压减载的 基本理论，重点分析了江西省某电网低频低压减载方案的调整情况，以期为促进 电力系统的安全平稳运行提供一定的指导意义。 关键词：低频低压；调整方案；探究 现阶段，供电系统的规模逐渐增大，其网络结构的设置也日益复杂。尤其是 负荷和机组容量的渐渐增大、交流超高压线路的出现以及新型的电力控制装置的 不断呈现等，既给电力系统的安全运行提供了良好机遇，同时又带来一定挑战。 现代互联电力系统的发展，使得传统的低频低压减载技术难以适应现代电力系统 发展的要求，因而需要对传统的方案进行不断地调整，才能够更好地促进电力系 统的安全稳定和经济运行。 1.低频低压减载的基本理论分析 低频低压减载作为整个电力系统中的最后一道防线，能够有效保证电网不会 受到干扰，且还能够避免大面积停电事故的发生[1]。通常，低频低压减载方案分 为传统法、半适应法、自适应法以及计算机辅助算法。 其中，传统法主要是电力系统根据系统运行的数据和预想事故，然后找出切 负荷点，提出时延和切负荷量的相关科学方案。因此，低频低压减载传统法的设 定较为简单，不需要配备较为复杂的继电器，应用较为广泛。系统的频率处于整 定值时，系统中的继电器就会相应地切除一部分负荷。此时，系统的频率会继续 低于第二轮整定值，且继电器也会相应地重复相关操作，直到频率恢复正常。经 过多次实践证明，传统法能够良好地保证切负荷装置的运行。然而，这种方法往 往会疏忽对具体运行环境的考虑，从而极易造成过切现象，以出现不必要的资源 浪费。 半适应法则主要是随着某一频率点的频率变化速度来确定具体的切负荷量。 如果频率变化的速度越快，那么系统需要切除的负荷就越多。一般而言，半适应 法的频率变化率的测量点选择的频率下降，继电器的整定方法与传统法大致相似。相关人员可以根据频率的变化率来掌握系统功率的缺额情况，并确定减载量的大小。因此，加强对频率变化的测量在半适应法中显得非常关键。 自适应法是根据简化的系统频率响应模型，得出频率变化的初始值与导致电 力系统频率下降的扰动负荷值的关系[2]。从理论的角度来看，自适应法能够较为 准确地计算出切负荷的值，但是自适应法是在简化系统频率响应模型的基础上进 行计算的，因而需要乘以相关的修正系数。虽然自适应法能够极大地改善电力系 统的低频减载性，但是由于无法预知简化频率响应模型对切负荷的影响，且系统 发电机在退出时，电力系统的惯性系数常常会发生变化，从而导致计算的结果与 实际情况不相符合。 计算机辅助算法是现代信息技术发展的成果。互联网环境下信息数据的采集 速度不断加快，从而显著地提高了电力系统的自动化和智能化程度。工作人员通 过对数据采集系统中的信息进行全面地分析，并采用科学的算法，从而可以选择 最优化的负荷方案。比如，遗传算法、模糊控制算法以及神经网络算法等，是常 见的辅助算法。 2.低频减载方案的调整具体探究
1．适用范围 LN-9111D微机低周减载装置适用于主要用于低频低压减载，也可用于低频解列和低压解列。2．主要功能 可配置低频5轮，低压5轮。 16路遥信。 3．技术数据 3.1额定参数 装置电源：直流或交流220V或110V（订货时说明） 额定交流：线电压100V，电流5A；频率50Hz 功率消耗：电源回路不大于10瓦；交流回路不大于0.5伏安/相 3.2技术指标 整定范围 电压：0.1Un～1.4Un （Un表示额定电压，以下同） 保护误差范围 电流（电压）：当定值低于额定值时误差不超过0.02In（Un），定值高于额定值时不超过±2% 时间：动作误差时间不大于±20ms，动作时间整定为O秒时，动作时间不大于40ms。 遥信事件记录分辨率：不大于2ms 遥控正确率：不低于99.99% 3.3 环境条件 工作温度：－10℃～＋50℃ 贮运温度：－25℃～＋70℃ 大气压力：80kPa～110kPa 相对湿度：不大于90％ 3.4 绝缘性能 绝缘电阻：装置各导电电路对外露非带电金属部分及外壳之间，以及电气上无联系的不同电路之间，用开路电压500V的测试仪器分别测定其绝缘电阻值，不小于100MΩ。 介质强度：装置电源回路、交流回路、出口回路对地能承受2kV的工频试验电压，开入量回路之间及对地能承受1kV工频试验电压，历时1分钟,无绝缘击穿或闪络现象。 冲击电压：装置电源回路、交流回路、出口回路之间及对地能承受5kV标准雷电波的短时冲击电压试验,无绝缘击穿或闪络现象。 8-1
3.5 机械性能 装置能承受《GB/T7261-2000 继电器及装置基本试验方法》中第16章规定的严酷等级为I级的振动响应，振动耐久试验。 装置能承受《GB/T7261-2000 继电器及装置基本试验方法》中第17章规定的严酷等级为I级的冲击响应，冲击耐久试验。 装置能承受《GB/T7261-2000 继电器及装置基本试验方法》中第18章规定的严酷等级为I级的碰撞试验。 3.6 触点性能 在电压不大于250V，电流不大于0.5A的直流有感负荷电路（τ＝5±0.75ms）中，触点断开容量为50W，或在电压不大于250V，电流不大于0.5A的交流电路（cosψ＝0.4±0.1）中触点断开容量为250VA。电寿命次数为1000次。 3.7 抗干扰性能 承受高频脉冲干扰能力 装置能承受《GB/T14598.13-1998 量度继电器和保护装置的电气干扰试验第1部分：1MHz脉冲群干扰试验》中严酷等级为Ⅲ级、频率为1MHz和100kHz的高频脉冲干扰。 承受静电放电干扰能力 装置能承受《GB/T14598.14-1998 量度继电器和保护装置的电气干扰试验第2部分：静电放电试验》中规定的严酷等级为Ⅳ级、电压为15kV的静电放电干扰。 承受辐射电磁场干扰能力 装置能承受《GB/T14598.9-1995电气继电器第22部分量度继电器和保护装置的电气干扰试验第三篇：辐射电磁场干扰试验》中规定的严酷等级为Ⅲ级的辐射电磁场干扰。 承受快速瞬变干扰能力 装置能承受《GB/T14598.10-1996电气继电器第22部分量度继电器和保护装置的电气干扰试验第四篇：快速瞬变干扰试验》中规定的严酷等级为Ⅳ级的快速瞬变干扰。 承受辅助激励量中断干扰能力 装置能承受《GB/T7261-2000 继电器及装置基本试验方法》中第15章规定的持续时间为100ms 的辅助激励量中断，装置不会以错误的方式改变其输出状态。 承受浪涌（冲击）干扰能力 装置能承受《GB/T 7261-2000继电器及装置基本试验方法》中规定的严酷等级为III级的浪涌（冲击）干扰。试验期间，辅助激励量为额定值，输入激励量为动作值的临界状态，装置不应误动。试验后元器件不应损坏。 8-2
第七章电力系统低频减载 第一节概述 一、基本概念 a)正常电网频率的允许变化范围：正负0.2Hz～ 0.5Hz，（49.8～50.5）。 b)事故异常情况下的频率：不能低于47Hz下长期 运行，瞬时值不能低于45Hz。 c)正常符合变动引起的频率变化由发电机调速系 统处理（包括频率升高）。 d)事故情况下（线路断开、发电机组异常退出等）， 无其它备用有功容量时，系统出现功率缺额，频 率会大幅度下降，只能采取自动切除部分负荷的 方法使频率下降到允许范围内， e)自动低频减载是电网重要的反事故措施。 f)低频减载装置的要求：事故时候自动切除的负荷 不能过多也不能过少。 g)中文“ZDPJ”或“ZJPH”；英文UFLS（Under Frequency Load Shedding） 二、系统频率的事故限额
a) 厂用电机械出力下降导致的频率雪崩。（<47Hz 时出力显著下降，发电机出力下降，恶性循环） b) 发电机无功出力减少引起电压水平降低，可能导致稳定破坏。（励磁机转速降低，<45Hz 时出现） c) 对电动机转速、功率的影响。（包括影响产品质量、出力降低、测量误差等） d) 危及汽轮机叶片（48.5Hz 发信号、47.5Hz 时30s 跳闸、47Hz 时0s 跳闸；52Hz 时0.3s 跳） e) 核能电厂冷却介质泵对频率要求很高，不能满足时自动跳闸。 三、 系统频率的动态特性 系统出现功率缺额时，频率从正常状态过渡到另一个稳定值所经理的过程，称为电力系统的动态频率特性。 决定因素：有功缺额的大小、系统转动部分的机械惯性、负荷的调节效应。 变化方程式：f t T e f f f f - ∞∞=＋(-)e