彭海深
(四川省電力公司西昌電業(yè)局,四川 西昌615000)
電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定控制是防止在復(fù)雜情況下,電網(wǎng)事故擴(kuò)大導(dǎo)致大面積停電而采取的緊急控制措施。它有計(jì)劃、合理地解決問題,保障系統(tǒng)可靠運(yùn)行。西昌區(qū)域電力穩(wěn)定控制系統(tǒng)隨電網(wǎng)的發(fā)展孕育而生。500 kV月城變的建成投運(yùn)也就預(yù)示著西昌區(qū)域電力穩(wěn)定控制系統(tǒng)將發(fā)揮極其重要的“第三道防線”作用,確保西昌區(qū)域電網(wǎng)的安全可靠運(yùn)行。
根據(jù)西昌區(qū)域電網(wǎng)的建設(shè),西昌區(qū)域主要包括500 kV變電站兩座,220 kV變電站九座,以及110 kV、35 kV、10 kV變電站若干。西昌區(qū)域220 kV 及以下電網(wǎng)有與500 kV月城站有唯一聯(lián)系,因此西昌區(qū)域電力穩(wěn)定控制系統(tǒng)建設(shè)顯得尤為重要,目前包括500 kV月城站穩(wěn)定控制系統(tǒng)、220 kV西昌站穩(wěn)定控制系統(tǒng)和220 kV會(huì)東站穩(wěn)定控制系統(tǒng),根據(jù)電網(wǎng)建設(shè),還可以擴(kuò)展到其它站。
500 kV月城變穩(wěn)定控制裝置作為主站設(shè)備,由一臺(tái)RCS-992A主機(jī)、2臺(tái)RCS-990A從機(jī)及其輔助設(shè)備組成。RCS-992 A是南瑞繼保電氣公司生產(chǎn)的穩(wěn)定控制裝置,主要用于區(qū)域電網(wǎng)及大區(qū)互聯(lián)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定控制,采用分布式體系,硬件軟件實(shí)現(xiàn)了模塊化結(jié)構(gòu),靈活方便,具有通用性很強(qiáng)的暫態(tài)穩(wěn)定控制策略表,智能化程度高,可靠性強(qiáng)。
豐水期積聚西昌地區(qū)水電,通過月城——普提2回500 kV線路向主網(wǎng)送電;枯水期西昌地區(qū)電力缺額由主網(wǎng)通過2回500 kV線路向主網(wǎng)供電,到達(dá)供需平衡。具體而言,月城變500 kV線路、主變發(fā)生N-1故障(它是指電力系統(tǒng)中任一且唯一元件如線路、變壓器等發(fā)生故障)后,保護(hù)正確動(dòng)作,系統(tǒng)穩(wěn)定,月城變穩(wěn)定控制裝置不動(dòng)作;月城變500 kV線路、主變發(fā)生N-1故障后,系統(tǒng)不穩(wěn)定,月城變穩(wěn)定控制裝置將動(dòng)作;月城變500 kV主變發(fā)生N-2故障后,月城變穩(wěn)定控制裝置將動(dòng)作;月城——普提500 kV線路發(fā)生 N-2故障后,月城變穩(wěn)定控制裝置將動(dòng)作。穩(wěn)定控制裝置動(dòng)作情況都是豐水期需要切除部分上網(wǎng)水電,采取切西昌站、會(huì)東站的110 kV電源線的措施;枯水期需要切除本地部分負(fù)荷,采取切西昌站、會(huì)東站的110 kV負(fù)荷線的措施。
故障時(shí)是切機(jī)組還是切負(fù)荷,其依據(jù)都是檢測(cè)事故前斷面潮流(它是指組成斷面的各條支路的潮流之和,它清晰地反映了斷面所連接的兩地區(qū)之間的功率交換關(guān)系。斷面是指電網(wǎng)中連接兩地區(qū)之間的多條支路所形成的聯(lián)絡(luò)線族)方向,如果斷面潮流方向?yàn)檎较?,則切負(fù)荷;如果斷面潮流方向?yàn)榉捶较颍瑒t切機(jī)組。
正常運(yùn)行時(shí),作為主站的月城變穩(wěn)定控制裝置接收西昌站、會(huì)東站子站的運(yùn)行工況和可切機(jī)組量或可切負(fù)荷量;故障時(shí)根據(jù)策略表,向西昌站、會(huì)東站子站發(fā)切機(jī)組或切負(fù)荷命令。
由于存在西昌站、會(huì)東站兩個(gè)子站,可以設(shè)置子站切機(jī)切負(fù)荷優(yōu)先級(jí)以及每個(gè)子站內(nèi)切機(jī)切負(fù)荷優(yōu)先級(jí)。故障時(shí),在西昌站與會(huì)東站負(fù)荷中實(shí)現(xiàn)輪選,例如:西昌站負(fù)荷優(yōu)先級(jí)定值為1,會(huì)東站負(fù)荷優(yōu)先級(jí)定值為2,則切負(fù)荷順序?yàn)槲鞑緝?yōu)先級(jí)最高線路→會(huì)東站優(yōu)先級(jí)最高線路→西昌站優(yōu)先級(jí)次高線路→會(huì)東站優(yōu)先級(jí)次高線路……按此順序進(jìn)行,一直滿足需切量為止。
500 kV月城變穩(wěn)定控制系統(tǒng)比較復(fù)雜,根據(jù)主站線路、主變運(yùn)行情況和線路、主變的跳閘情況以及線路、主變500 kV側(cè)的功率,制訂策略表。線路、主變故障時(shí)統(tǒng)計(jì)如表1所示。
表1 線路、主變故障時(shí)統(tǒng)計(jì)
有了線路、主變故障時(shí)統(tǒng)計(jì)表,可以制訂出每一種故障方式時(shí)對(duì)應(yīng)的策略表,每個(gè)方式的策略表格式完全相同,如表2所示。
表2 每一種故障方式時(shí)對(duì)應(yīng)的策略表
作為主站,線路跳閘判據(jù)有兩個(gè),一個(gè)判據(jù)是依靠電氣量,結(jié)合開關(guān)量輔助判據(jù)。
同時(shí),由于線路故障分為單永故障和相間故障,所以另一個(gè)判據(jù)是接入保護(hù)裝置的動(dòng)作接點(diǎn)信號(hào),并結(jié)合電氣量作為線路跳閘的判據(jù)。
220 kV西昌站、會(huì)東站穩(wěn)定控制裝置作為子站設(shè)備,設(shè)有一臺(tái)穩(wěn)控柜及一臺(tái)通信接口柜。西昌站由一臺(tái)RCS-992A主機(jī)、1臺(tái)RCS-990A從機(jī)及其輔助設(shè)備組成。會(huì)東站由一臺(tái)RCS-992A主機(jī)、2臺(tái)RCS-990A從機(jī)及其輔助設(shè)備組成。
a.接收上級(jí)主站下發(fā)的切機(jī)組/切負(fù)荷的命令,執(zhí)行切除相應(yīng)的負(fù)荷線路。
b.上送本子站的各110 kV線路可切量信息至上級(jí)主站。
c.本子站內(nèi)低頻低壓自動(dòng)切負(fù)荷減載。
a.根據(jù)主站命令執(zhí)行切線路命令,切除相應(yīng)的負(fù)荷線路有兩個(gè)必備條件,一是接收到遠(yuǎn)方主站的切線路命令;二是本子站本地壓板投入允切本線路。
b.可切量上送主站,本站裝置采集各110 kV線路的功率可切量,將可切量上送至主站。本站線路投運(yùn)且對(duì)應(yīng)可切壓板投入時(shí),該元件為可切元件。
根據(jù)子站110 kV母線電壓的頻率和電壓水平,設(shè)置多個(gè)輪次的低頻和低壓繼電器(各個(gè)輪次之間相互獨(dú)立,無邏輯和時(shí)間上的聯(lián)系),根據(jù)相應(yīng)的邏輯繼電器動(dòng)作情況,切除相應(yīng)的線路。低頻動(dòng)作判據(jù)是故障時(shí)的頻率小于等于定值,且故障時(shí)間延時(shí)大于定值時(shí)間,低頻動(dòng)作。為了防止TV斷線等因素引起低頻誤動(dòng)作,增加低電壓閉鎖和df/dt閉鎖條件。
低壓動(dòng)作判據(jù)是故障時(shí)的電壓小于等于定值,且故障時(shí)間延時(shí)大于定值時(shí)間,低壓動(dòng)作。同樣有電壓過低閉鎖、電壓突變閉鎖和TV斷線閉鎖條件。
(1)通信通道方面
主站有一個(gè),子站有二個(gè),主站與子站之間的通道是由光纜、同軸電纜、MUX-22、PCM 通道組成,通道的可靠性直接影響穩(wěn)定控制功能。若通道告警,主站與子站將無法通信,主站與子站信息交換無法實(shí)現(xiàn),也就失去穩(wěn)定控制功能,此時(shí)需要退出穩(wěn)定控制裝置,并盡快查明通道告警原因,及時(shí)恢復(fù)通道。
(2)功率信息核對(duì)
通道正常情況下,在主站核對(duì)兩個(gè)子站各條110 kV線路的功率信息是否與實(shí)際功率信息一致。若兩者不一致,直接影響主站策略表的執(zhí)行,可能造成誤切線路。
(3)壓板信息核對(duì)
主站壓板是否可靠投入,這直接關(guān)系到主站穩(wěn)定控制功能的投退,是穩(wěn)定控制系統(tǒng)可靠運(yùn)行的關(guān)鍵。
子站壓板是否可靠投入,影響到主站制訂的切機(jī)組切負(fù)荷策略,以及切除子站負(fù)荷線路是否能使系統(tǒng)重新到達(dá)穩(wěn)定。
(4)定期檢查裝置運(yùn)行情況,發(fā)現(xiàn)有異常信號(hào)時(shí),及時(shí)查明引起異常信號(hào)的原因,消滅隱患。若異常情況無法處理,應(yīng)盡早聯(lián)系生產(chǎn)廠家,得到廠家技術(shù)支持,迅速恢復(fù)正常運(yùn)行方式。
西昌區(qū)域電力穩(wěn)定控制系統(tǒng)隨電網(wǎng)的發(fā)展而建立,其功能齊全、策略明確,發(fā)揮了極其重要的作用。在以后的運(yùn)行中,還需要加強(qiáng)穩(wěn)定控制裝置運(yùn)行維護(hù),及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常并消除異常,確保其健康運(yùn)行,也保障電網(wǎng)的可靠運(yùn)行。
[1] 南瑞繼保電氣有限責(zé)任公司.RCS-992A型分布式穩(wěn)控裝置技術(shù)和使用說明書[Z].2010.
[2] 杜 杰,顧建煒,曹一家,等.電網(wǎng)斷面潮流在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)[J].電網(wǎng)技術(shù),2007,(16):22-25.