基于PMU的云南電網(wǎng)一次調(diào)頻特性在線監(jiān)測

近年來云南電網(wǎng)不斷有水火電機組投產(chǎn)，每臺機組均在投產(chǎn)時投入一次調(diào)頻功能。但目前對機組一次調(diào)頻性能的評價與考核仍未形成有效的定量評價體系。電網(wǎng)廣域測量系統(tǒng) (WAMS)整合各電廠、變電站PMU子站數(shù)據(jù)，能實時同步測量電網(wǎng)各重要發(fā)電機組的狀態(tài)信息，并將相應數(shù)據(jù)匯集到中心數(shù)據(jù)平臺上，為一次調(diào)頻在線監(jiān)測與分析提供了有利條件。“基于PMU的云南電網(wǎng)一次調(diào)頻特性在線監(jiān)測”充分利用已建成并穩(wěn)定運行的云南電網(wǎng)WAMS數(shù)據(jù)平臺，實現(xiàn)電網(wǎng)大中型機組一次調(diào)頻實時監(jiān)視、機組一次調(diào)頻性能統(tǒng)計和歷史查詢、區(qū)域一次調(diào)頻性能評價等功能。項目實施核心思路是：通過采集各機組機端 (或區(qū)域聯(lián)絡線)有功功率、頻率，監(jiān)測和統(tǒng)計各機組 (區(qū)域聯(lián)絡線電源側(cè))一次調(diào)頻運行或測試情況，在發(fā)生頻率有效擾動或機組收到一次調(diào)頻測試信號后計算各機組的實際貢獻電量、理論貢獻電量、貢獻電量指數(shù)等重要運行指標，分析各機組一次調(diào)頻動作行為，并以機組一次調(diào)頻效果為主要依據(jù)對機組一次調(diào)頻性能進行考核，將基礎數(shù)據(jù)或分析結(jié)果永久保存。

本項目的關(guān)鍵技術(shù)和創(chuàng)新點有：

基于PMU的云南電網(wǎng)一次調(diào)頻特性在線監(jiān)測系統(tǒng)利用OCS的WAMS平臺，通過實時同步測量機組出力與機組頻率的變化關(guān)系，從而在線測算機組的調(diào)差系數(shù)、調(diào)頻死區(qū)等一次調(diào)頻參數(shù)，并與要求的整定值比較，定性評價機組一次調(diào)頻的投入情況和調(diào)節(jié)性能，為一次調(diào)頻的考核與評價提供依據(jù)，主要技術(shù)要點概括如下：

1、基于PMU的云南電網(wǎng)一次調(diào)頻特性在線監(jiān)測充分利用云南電網(wǎng)新一代OCS調(diào)度系統(tǒng)支撐平臺，實現(xiàn)與云南電網(wǎng)新一代OCS系統(tǒng)完美的集成，這種方式能夠充分利用現(xiàn)有的軟硬件資源，將多種類型的數(shù)據(jù)和應用有機的融合起來，通過整合多種資源保證一次調(diào)頻在線監(jiān)測功能的順利實現(xiàn)。

2、通常一次調(diào)頻都是針對機組實現(xiàn)的，但對中小水電站，可能沒有安裝PMU，這些水電匯集到某個廠站，對這些水電匯集站通過監(jiān)視匯集線路或變壓器的方法，可以分析區(qū)域并網(wǎng)機群有功功率隨系統(tǒng)頻率的變化情況，從而獲得區(qū)域并網(wǎng)機群一次調(diào)頻響應性能，實現(xiàn)機群整體一次調(diào)頻特性的評價。

3、在電網(wǎng)運行過程中，可能會出現(xiàn)電網(wǎng)解列，研究電網(wǎng)解列引起的電網(wǎng)較大頻率擾動對孤網(wǎng)內(nèi)部運行機組及區(qū)域并網(wǎng)機群的一次調(diào)頻特性，有助于了解孤網(wǎng)運行情況下系統(tǒng)的頻率變化特性，增強孤網(wǎng)運行的安全性。

該項目成功應用后，能夠定量評估云南電網(wǎng)并網(wǎng)大中型電廠機組一次調(diào)頻的性能，有效改善一次調(diào)頻考核質(zhì)量，同時也能提高電網(wǎng)頻率出現(xiàn)大幅偏差時分析的準確性。項目的成功應用有利于電網(wǎng) “三公”調(diào)度，其社會效益巨大，經(jīng)濟效益顯著。項目基于云南電網(wǎng)廣域監(jiān)測系統(tǒng)，實現(xiàn)了對云南電網(wǎng)220kV及以上主要電廠的機組一次調(diào)頻特性的在線監(jiān)視、分析與統(tǒng)計。項目研究開發(fā)的系統(tǒng)可在線計算正常運行工況和故障情況下機組、區(qū)域并網(wǎng)機群、孤網(wǎng)機組及電網(wǎng)系統(tǒng)性一次調(diào)頻特性指標，并進行在線監(jiān)測、性能分析和評估，為電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行管理，輔助服務考核等提供了技術(shù)支撐。項目研究開發(fā)的系統(tǒng)于2013年3月投入試運行，經(jīng)歷了楚穗直流孤島雙極閉鎖等多次對電網(wǎng)頻率有較大擾動事件的實際考驗，驗證了項目所采用的一次調(diào)頻特性監(jiān)測算法和數(shù)據(jù)防誤算法的合理性、正確性。