作为电网频率紧急控制的第三道防线,高频切机与低频减载对维持电网的安全稳定具有重要作用,不合理的高频切机方案可能导致高频切机装置与低频减载装置的反复动作,甚至造成系统频率崩溃。目前,高频切机参数主要参照火电机组标准设计,且在系统频率过高时优先切除水电机组。然而,与火电机组相比,水电机组的频率异常允许运行范围较宽,对频率调节能力更强,常规高频切机方案仍有优化空间。此外,以风电为主的间歇性能源渗透率不断增加,其功率的波动更易引发频率波动,甚至引起频率越限,为保证系统安全稳定运行,需要重新设置高频切机方案。针对以上问题,本文对高频切机方案进行了深入仿真研究。首先,本文应用PSD-BPA软件搭建了 10机39节点及3机9节点仿真模型,在此基础上针对不同的电网系统合理配置水电、火电及风电机组,以便后续进行高频切机方案的研究。其次,通过搜集整理相关资料得到水电机组低频保护限值和过频保护限值,水电机组的过频保护装置频率动作值比火电机组高;由于电网高频切机装置先于过频保护装置动作,纯水电电网中的高频切机动作值可适当放宽。针对不同外送功率下的纯水电电网进行分析,研究可得其高频切机方案第一轮频率动作值可由传统的50.8Hz提高为52.0Hz,更有利于系统频率稳定。再次,在高频切机方案可选择切除的机组中,若水电、火电机组容量相同,针对水-火混合电网的高频切机方案进行分析研究,得到水电不同占比时的合理切机方案。研究结果表明,在以火电占比较大的水-火混合电网中,优先切除水电机组,可保证系统频率稳定;而在以水电占比较大的水-火混合电网中,优先切除火电机组,可保证系统频率稳定。最后,针对风电高渗透率电网进行仿真研究,分析了风机类型、渗透率以及风速对系统频率的影响,并提出合理的高频切机方案。对于风电高渗透率电网的高频切机方案应考虑优先切除风电机组,若风电机组被全部切除,再参照水-火混合电网的情况选择合适的高频切机方案。