陈辉，韩连山，李成博，刘伟航

(南京南瑞继保电气有限公司,江苏 南京 211102)

0 引言

电力系统在正常运行时，电网中的发电功率与用电功率相等，电网的频率保持稳定[1]。发电机具备一定的调节能力，当负荷功率发生变化时，发电机可以通过调速系统调整发电功率，维持功率平衡，保持频率稳定[2]。然而，处于孤岛运行的电网的发电机装机规模有限、旋转备用较小[3]，其调节能力有限[4]。当因故障跳闸、大型冲击性负荷退出等导致大功率负荷突然消失，发电机调节能力不足时，电网频率快速升高，发电机超速保护、高周切机、低频减载交替动作，严重时甚至会造成黑网事件[5]。这种现象在2～4台机组的孤网系统中尤为突出，孤网系统中发电机和负荷的数量少，功率调节性手段也相对较少，因此出现甩负荷时更容易引起事故扩大[6]。

为应对电力系统突然甩负荷造成的频率异常，解决方案有改造发电机机网协调系统、配置稳定控制系统、配置高周切机、增加低频减载保护以及采用蓄电池储能系统等。其中，机网协调系统需要对原发电机进行改造，提高发电机的调节能力，但仍需发电机在正常运行期间留有一定的旋转备用[7]。稳定控制系统、高周切机以及低频减载系统是电力系统安全稳定运行三道防线的概念[8]。这些策略通过切除部分发电机、部分负荷甚至部分电网的方式维持系统功率平衡，但在孤网系统以及微电网系统中，由于发电机、负荷颗粒度加大，难以通过二、三道防线匹配发电-负荷功率，电网仍面临一定失稳风险。……