袁紹軍　劉震宇　陳廣宇

(國網(wǎng)冀北電力有限公司承德供電公司,河北承德　067000)

電力系統(tǒng)備自投動態(tài)負(fù)荷聯(lián)切技術(shù)的探討

袁紹軍劉震宇陳廣宇

(國網(wǎng)冀北電力有限公司承德供電公司,河北承德067000)

在分析常規(guī)備自投處理過負(fù)荷情況的不足的基礎(chǔ)上,提出了動態(tài)聯(lián)切出線負(fù)載的備自投新方式,對傳統(tǒng)變電站改造和智能變電站新建均具有重大意義。

備自投動態(tài)負(fù)荷聯(lián)切

備自投要想發(fā)揮功效，備用電源的容量應(yīng)能支撐其“接手”的負(fù)載。但實際運行中，因方式的千變?nèi)f化，往往很難兼顧這一點。這樣，備自投動作后，因備用電源容量不足，可能會造成事故的擴大。因此，需研究備投動作與負(fù)荷動態(tài)聯(lián)切一體化技術(shù)。

1　常規(guī)備自投過負(fù)荷時情況分析

雙線雙變變電站的主進(jìn)線或某臺變壓器發(fā)生故障，會出現(xiàn)以下兩種備自投動作情形:(1)備自投啟動，全部負(fù)荷轉(zhuǎn)到備用進(jìn)線或非故障變壓器上，此時可能導(dǎo)致非故障主變或備用進(jìn)線過載。(2)因采用“和電流閉鎖”，備自投未完成充電而不啟動。

綜合上述，常規(guī)備自投因不能有效處理變電站負(fù)荷與備用電源容量之間的矛盾而需要進(jìn)行改進(jìn)，改進(jìn)方向為:備自投動作時智能聯(lián)切低壓出線負(fù)荷。

2　滿足負(fù)荷動態(tài)聯(lián)切的備自投方案

滿足負(fù)荷動態(tài)聯(lián)切的備自投方案如圖1所示。

2.1負(fù)荷功率和遙信采集計算

(1)依據(jù)SCADA數(shù)據(jù)，計算主變二次實時功率，再折算至一次，分別用Pi(i=1，2)、Qi(i=1，2)表示。則兩臺主變的總視在功率為:

(2)按負(fù)荷重要性，將低壓出線進(jìn)行排位，并分別列入m輪(m=1，2，…)減載范圍。則第m輪減載負(fù)荷為:

其中:n為各輪減載的出線數(shù)量;lz為減載線路編號。各線路的有功、無功計算與主變的有功、無功計算方法類似，不再贅述。

(3)遙信采集?？刹捎肎OOSE遙信或傳統(tǒng)開關(guān)量的方式進(jìn)行。

2.2動態(tài)聯(lián)切減載(自適應(yīng)減載)

不失一般性，以減載輪次為2作為假設(shè)。

(1)實行第一輪減載后系統(tǒng)剩余負(fù)荷和視在功率為:

(2)實行第二輪減載后系統(tǒng)剩余負(fù)荷和視在功率為:

圖1　滿足負(fù)荷動態(tài)聯(lián)切的備自投方案

(3)動態(tài)減載實現(xiàn)。不妨設(shè)兩臺主變的容量為Si(i=1，2)，將各輪減載前后的視在功率與主變?nèi)萘孔鞅容^，得出下述結(jié)果:①若備自投動作前的兩臺主變視在功率和S小于Si(i=1或2)，說明無須減載，備自投隨時可以啟動。②若功率S大于Si(i=1或2)，且St1小于Si(i=1或2)，說明需進(jìn)行第1輪減載，才能進(jìn)入備自投流程。③若功率S和St1均大于Si(i=1或2)，且St2小于Si(i=1或2)，則說明需依次進(jìn)行兩輪減載，才能進(jìn)入備自投流程。④若功率S、St1、St2均大于Si(i=1或2)，則說明需進(jìn)行更高輪次的減載，或直接閉鎖備自投。線路備自投動態(tài)聯(lián)切的實現(xiàn)與上述方法類似。

2.3備用電源自投

當(dāng)前的主流備自投均具備依據(jù)斷路器狀態(tài)、主變電氣量等運行數(shù)據(jù)來自適應(yīng)選擇備投方式(即線備或分段備)。

2.4減載矩陣和備投出口控制

為保證動態(tài)聯(lián)切負(fù)荷的靈活性和選擇性，系統(tǒng)應(yīng)配置多輪次的跳閘控制矩陣，即為每條線提供多輪次的控制選擇(通過投退控制字實現(xiàn))，以使其能自由變更聯(lián)切輪次或設(shè)定不得切除。

各線路間隔的負(fù)荷重要性需人工分級。一般而言，最次要負(fù)荷應(yīng)安排在第一輪切除，次要負(fù)荷可安排在后續(xù)輪次切除。一旦某出線的負(fù)荷重要性發(fā)生變化，則通過修改減載矩陣控制字實現(xiàn)其減載輪次的變更。

3　動態(tài)聯(lián)切方案的優(yōu)化探討

實際使用中，為了保證可靠性，一般還應(yīng)在以下幾個方面進(jìn)行優(yōu)化或加強。(1)為防止減載指令發(fā)出后，出線斷路器跳閘失敗而導(dǎo)致備自投過負(fù)荷，可通過延時校驗(即減載指令發(fā)出1～3秒后檢查出線開關(guān)位置)，若異常應(yīng)閉鎖備自投。(2)核驗減載輪次。這是為防止一條出線被同時設(shè)置到兩個及以上減載輪次中。舉例:若A線被同時配置在第一輪和第二輪減載矩陣中，則應(yīng)只在第一輪減載時進(jìn)行功率計算，而忽略高次減載輪次的負(fù)荷計算。(3)置功率緩存記憶功能。這是為防止電源失電情況下主變及低壓出線的瞬時功率變?yōu)?，影響動態(tài)聯(lián)切的計算。

4　結(jié)語

通過分析傳統(tǒng)備自投的不足，提出動態(tài)聯(lián)切低壓負(fù)荷的備自投實現(xiàn)方案。該方案在新建或改建變電站中均有較大的推廣價值。

[1]趙家慶.基于功率負(fù)荷自適應(yīng)的備自投實現(xiàn)方法[J].江蘇電機工程,2013.(32):30-31.

[2]陳績.基于最小負(fù)荷損失的自適應(yīng)備自投策略研究[J].四川電力技術(shù),2013.(36):216-217.

[3]饒劍波.一種新型的110 kV多進(jìn)線自適應(yīng)的備自投方案[J].華北電力技術(shù),2013.(11):43-44.

袁紹軍(1980—),男,河北承德人,碩士,高級工程師,主要從事電力系統(tǒng)方式運行及安全自動裝置的專業(yè)管理工作;劉震宇(1976—),男,河北承德人,碩士,高級工程師,主要從事電力系統(tǒng)繼電保護(hù)及自動化專業(yè)管理工作;陳廣宇(1982—),男,河北承德人,本科,工程師,主要從事電力系統(tǒng)電網(wǎng)規(guī)劃專業(yè)管理工作。