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GB／T 40596-2021 电力系统自动低频减负荷技术规定.pdf简介：

GB/T 40596-2021《电力系统自动低频减负荷技术规定》是中国国家标准，其主要目的是为了规范和指导电力系统的运行管理，确保在电力系统频率下降（即低频）时，能够自动采取有效的减负荷措施，以维持系统的稳定运行，防止电力事故的发生。

该规定涵盖了自动低频减负荷系统的功能要求、技术参数、实施步骤、运行维护以及安全管理等多个方面。具体包括：

1. 系统配置：规定了自动低频减负荷系统的硬件和软件配置要求，包括减负荷控制单元、通信网络、数据采集和处理设备等。

2. 减负荷策略：明确了在不同频率下，应当自动切除哪些负荷的顺序和原则，以保证关键系统和设施的正常运行。

3. 运行管理：强调了定期检查、测试和维护的重要性，以及应急处理和恢复程序。

4. 安全要求：对系统的安全防护措施、数据保密性、故障处理等提出了明确的要求。

5. 技术标准：规定了自动低频减负荷系统的技术性能指标，如响应时间、切除负荷能力等。

总之，GB/T 40596-2021是一个指导电力系统在电力供应不足、频率下降时如何通过自动手段进行负荷管理，以保障电力系统的稳定和安全运行的重要技术标准。

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下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构， 文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文 件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于 本文件。 GB/T15945电能质量电力系统频率偏差 GB/T31464电网运行准则 GB38755电力系统安全稳定导则 Com

GB/T15945、GB/T31464和GB38755界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 负荷功率loadcapacity 系统运行时的负荷大小。 3.2 剩余发电功率generationremaining 出现有功缺额后系统中仍运行的发电功率总加。 3.3 额定频率 nominalfrequency 系统设计选定的标称频率。 3.4 频率崩溃frequencycollapse 由于频率恶性下降造成的系统严重事故

4.1系统应合理安排自动低频减负荷的顺序及所切负荷量。当整个系统或解列后的局部出现功率缺 额时，应有计划地按频率下降情况自动减去足够数量的负荷，避免造成长时间大面积停电和对重要用户 （包括厂用电）的灾害性停电，使负荷损失尽可能减少到最小。 4.2当系统突然发生有功功率缺额导致系统频率严重下降时，应依靠自动低频减负荷装置的动作DB15／T 1390-2018 电子信息系统机房建设价格测算规范.pdf，使 保留运行的负荷容量与运行中的发电容量相适应。鉴于系统发电机组的组合（火电、水电、核电、燃气轮

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5自动低频减负荷的基本要求

6自动低频减负荷的整定计算

考虑事故前后系统各种不同运行方式（ 主系统解列而形成孤立网），依照可能的 不同份额的各种有功功率缺额情况，估算自动低频减负荷装置的动作行为，求得在各种情况下运行系统 的频率变化极限，检查其是否满足第5章规定的要求

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系统运行情况不同而各异。在分析和评价系统中不同点自动低频减负荷装置的动作行为时，应考虑到 上述系统特点。 6.2.2自动低频减负荷的配置和整定，应按照第三级安全稳定标准规定的、可能的有功功率突然缺额 情况，为此，宜按反映主系统（或解列后的孤立网）频率的平均变化过程考虑。 6.2.3由于系统发生突然有功功率缺额引起系统频率下降，系统负荷发生变化以及在频率变化过程中 机组间的同步摇摆，系统中的潮流与各点电压也都要发生动态变化，电压的变化文影响负荷量的变化 转而影响系统的频率变化动态过程。在进行自动低频减负荷功能整定计算时，一般情况下，可以略去电 玉变化对系统综合负荷特性的影响。但对于个别特殊情况，例如因短路故障（使机组强行励磁）形成孤 立网后，随着自动减负荷，系统可能出现短时电压过高，引起短时负荷增大进而出现负荷过切，这时应结 合具体条件进一步分析。 5.2.4宜采用单机带集中负荷的最简单计算系统平均频率的动态变化过程，恒定输出功率发电机 带集中负荷时的频率变化动态过程计算及应用实例见附录B。利用最简单计算系统平均频率变化 和进行自动低频减负荷功能的整定分析时，对有关系统因素可作如下考虑： a）为了求得可能的最大频率偏移，可不考虑系统中旋转备用容量的作用。 b）负荷的频率调节系数，一般为1～3，宜采用实测参数，可通过对实际低频事故的过程分析，以 求得较确切的数值。 c）在频率恢复阶段中，如果求得的频率稳态超调值低于51.0Hz，则可认为满足要求；如果超过 51.0Hz，则应在频率恢复过程中引人系统等价机组的综合调速器特性作进一步的计算分析 具体计算分析见附录C。 6.2.5宜采用系统机电仿真程序计算校核每一种发生有功功率突然缺额情况下，系统中各点频率的变 化绝对情况，但一般并不用以整定计算低频减负荷装置；为了研究复杂电网在某些有功功率缺额情况下 系统频率动态过程中的系统潮流变化，分析校核各种安全自动装置，包括低频减负荷装置的动作行为， 重要联络线的运行稳定性，以及可能的设备过负荷或电压越限情况，特别是对实际系统的事故后分析 则有此需要

7自动低频减负荷的配置与整定

含低频减负荷功能的装置应独立配置，技术性能等指标应满足相关装置的标准要求，不应与 算机监控系统等设备混合配置， 2系统有功功率缺额情况用K值表示，符合公式(1),随系统条件不同，可能的最大K值各异

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分配，应按系统情况进行综合协调，以满足5.1的基本要求。 7.7系统中设置的自动低频减负荷的基本轮轮数（短延时）宜为3轮～8轮，另设长延时的特殊轮。 7.8对于设有母线的变电站，宜以母线电压频率作为低频减负荷功能的判别对象。对于母线分列运行 的变电站，应分别测量分列母线的频率，分别进行低频判别，事故时切除对应母线所带负荷线路。 7.9提高最高一轮的频率启动值，有利于抑制系统频率下降深度，对于大电网不宜超过49.25Hz，以满 足5.2的基本要求 7.10各轮次间的动作频率差别愈小，延时愈短，愈有利于抑制系统频率下降，但也愈易发生负荷过切 而引起频率恢复时的超调，特别是对于可能出现严重有功功率缺额而文不充许系统频率短时下降较低 为了与大机组低频保护配合）的系统，尤为突出；而为使自动低频减负荷功能的动作基本反映平均频率 的变化，应对每轮次的动作设置一定的延时；对于最高一轮，用短延时躲过因短路等引起的系统频率暂 态波动。为协调矛盾，靠前的轮次间的动作频率差可选的较小（例如频率差0.2Hz，人为延时0.2s），以 快速抑制频率下降；靠后的轮次动作频率差可略大，人为延时可略长，防止负荷过切。 7.11附加的长延时特殊轮的频率定值可与基本轮重复，其附加延时可选为10s～30s。 7.12每轮切负荷的份额及其分配，应同时适应处于主电网内或可能形成孤立网时的不同情况，宜按负 荷重要性的顺序轮流切除，优先选择不含分布式电源的负荷支路。如果系统中有按合同的“可切负荷”， 则应最先切除。如果切除热电厂供热负荷，应分析是否可能会影响热电厂的电功率输出。 7.13为了抑制频率下降的深度，宜对最高几轮分配较大份额的切负荷量。为计及实际存在的可能误 差（例如，系统中某些站点实际切负荷量小于安排量，某个减负荷装置拒动等），实际安排执行的每轮切 负荷量宜较整定方案规定的总量略大。当自动低频减负荷装置所控制的线路检修或装置停运时，应采 取措施保持切除负荷总量满足方案的要求。 7.14按第5章的规定校核各种可能有功功率缺额情况下自动减负荷装置的动作行为和系统频率恢复 过程，协调确定各轮的启动频率、所带延时及所切负荷份额的最终整定值。 7.15抽水蓄能机组抽水工况下低频跳闸定值宜适当高于低频减负荷第一轮定值。 7.16低频减负荷装置控制负荷宜与其他作用于切负荷的相关安全自动装置相协调

8.1在系统中的如下位置，可设置低频解列装

a 系统间联络线上的适当位置。 b）地区系统中由主系统受电的终端变电所母线联络断路器。 C） 地区电厂的高压侧母线联络断路器。 d）专门划作系统事故紧急起动电源专带厂用电的发电机组母线联络断路器。 8.2在正常运行情况下，低频解列点应是有功功率平衡点或基本平衡点，以保证在解列后含小电源的 系统有功功率能够基本平衡。如果在解列后需依靠地区自动减负荷装置的动作才能保持有功功率平 衡，尤其是有大量电缆网络或大量低压无功补偿装置的地区系统，应检查解列后的地区无功功率平衡 情况。 8.3安排低频解列点的母线负荷分配、选择解列装置的整定值以及地区发电机组保护定值时，应保证 地区电源在故障造成地区电网解列而影响地区供电可靠性时仍为地区重要负荷继续可靠供电 8.4如果地区系统中有特殊重要的负荷时，为考虑低频解列装置和断路器拒动的可能性，可在同一变 电所或相邻变电站的两组断路器上分装两组解列装置，设置两个串联解列点， 8.5有统一低频减负荷方案的大区电网联络线低频解列设定值应与电网低频减负荷方案整定值相协 调，宜先行低频减负荷措施，以保证发生功率缺额情况下联络线安全运行

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附录A （资料性） 低频减负荷方案管理流程 区域电网调度机构根据频率稳定计算结论统一下达区域内各省级电网低频减负荷定值以及低频减 负荷容量，各省级调度机构依据区域电网下达的低频减负荷定值及容量制定本省各地市电网低频减负 荷定值及容量，并下达至各地市调度机构，各地市级调度机构依据省级调度机构下达的低频减负荷定值 及容量确定实际可切的负荷支路，并留有一定的裕度

附录B （资料性） 恒定输出功率发电机带集中负荷时的频率变化动态过程计算

定输出功率发电机带集中负荷时的频率变化动

采用单机带集中负荷的最简单计算系统平均频率的动态变化过程时，系统运动方程见公式 B.1)~公式(B.3)

.......(B.2)

式中： M 系统的惯性时间常数，单位为秒（s）； (t) 发电机组的转子角速度，单位为弧度/秒（rad/s）； om T一一发电机组的机械转矩，单位为牛·米（N·m）； T。一一发电机组的电磁转矩，单位为牛·米（N·m）； Pm——发电机组的输出电功率，单位为兆瓦（MW)； P，一负荷功率，单位为兆瓦（MW）。 如果认为在系统频率变化期间，负荷母线电压保持不变 性可表示为公式（B.4）

P。一一f=f。时负荷有功功率，单位为兆瓦（MW）； f。一一额定频率，单位为赫兹（Hz）； K，一一负荷频率因子，标么值。 如果认为P㎡为常数，即系统完全无旋转备用容量，按公式（B.1）～公式（B.3)即可解得系统频率 随时间的变化关系.得到公式（B.5）

人中 系统频率变化的标么值； 计算阶段开始时的系统频率，单位为赫兹（Hz）。 公式（B.5)右侧项乘以初始频率fDBJ50∕T-304-2018 桥梁结构健康监测系统实施和验收标准，即可得出频率变化的绝对值，［f十△f即为在时间t瞬间的系 统频率值。

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图B.1全过程频率随时间变化曲线

附 录 C （资料性） 越过额定值后的系统频率变化动态过程计算

推导过程考虑系统等价发电机组综合调速器特性 在系统频率超过额定值后，考虑机组调速器作用的系统平均频率变化为简单估算，将运行机组的综 合调速特性用一阶函数表示时，则

对应于自动低频减负荷的过切情况GB∕T 50132-2014 工程结构设计通用符号标准，如过切量的标么值（以运行机组容量为基准）为K，△P（力） （C.2）表示。则△w（）可以用公式（C.3）表示