白云飛，李廣亮

（華東桐柏抽水蓄能發(fā)電有限責(zé)任公司，浙江 天臺317200）

1 引言

桐柏抽水蓄能電站位于浙江省天臺縣，安裝4臺單機容量為300 MW的立軸混流可逆式水輪發(fā)電機組，以兩回500 kV出線接入華東電網(wǎng)，在電網(wǎng)承擔(dān)調(diào)峰、填谷、調(diào)頻、調(diào)相以及事故備用等作用。抽水蓄能機組有停機、水輪機、發(fā)電、發(fā)電調(diào)相、抽水、抽水調(diào)相、拖動機和線路充電等多種工況，機組啟停頻繁。正常情況下，4臺機組在成組控制模式，按照96點負荷曲線自動控制機組啟停。在成組控制模式下，設(shè)有頻率閉鎖機組啟停功能，以確保機組啟停流程轉(zhuǎn)換時不會造成電網(wǎng)頻率超出正常范圍。

2 事件分析

2.1 事件現(xiàn)象

某日3臺機組發(fā)電運行，按照96點負荷曲線，當(dāng)前時間點需要停2臺機組，下個時間點再停1臺機組，根據(jù)設(shè)置的優(yōu)先級，正常停機順序為3號機、2號機、1號機。

3號機組按照96點負荷曲線由成組控制正常停機，2號機組發(fā)電停機前，上位機報“頻率低閉鎖1號機成組抽水是”信號（同時閉鎖2、3、4號機組），成組控制按照96點負荷曲線給2號機組發(fā)停機命令，上位機確認后（成組控制方式在指導(dǎo)模式），但未執(zhí)行停機流程。1 min后，2號機組自動切至“單機控制”模式。

表1 事件列表

2.2 原因分析

針對2號機組未執(zhí)行停機流程，原因有以下3種：

1）成組控制異常，導(dǎo)致2號機組不能正常執(zhí)行停機流程。

2）2號機組內(nèi)部程序故障或卡死，不能正常執(zhí)行停機流程。

3）頻率閉鎖信號存在，閉鎖2號機組正常停機。

3 現(xiàn)場檢查及處理

3.1 針對可能性1

2號機組發(fā)電停機之前，成組控制按照96點負荷曲線正常給3號機組下停機令，3號機組正常停機。成組控制能正常給2號機、1號機下停機令，檢查成組控制無異常報警信號，可以排除成組控制異常導(dǎo)致2號機組不能正常執(zhí)行停機流程的可能。

3.2 針對可能性2

檢查2號機組無故障或異常報警信號，2號機組運行正常，且之后2號機組能正常執(zhí)行停機流程，可以排除2號機組內(nèi)部程序故障或卡死導(dǎo)致不能正常執(zhí)行停機流程的可能。

3.3 針對可能性3

頻率閉鎖信號存在，閉鎖2號機組正常停機。

頻率閉鎖機組啟停邏輯如下，在系統(tǒng)頻率＜49.95 Hz且持續(xù)10 s以上時，閉鎖機組抽水開機（同時閉鎖發(fā)電停機）。在系統(tǒng)頻率＞50.05 Hz且持續(xù)10 s以上時，閉鎖機組發(fā)電開機（同時閉鎖抽水停機）。當(dāng)發(fā)電開機或發(fā)電停機或抽水開機或抽水停機工況轉(zhuǎn)換時，出現(xiàn)頻率閉鎖信號，閉鎖機組自動啟停，1 min后機組自動由成組控制切至單機模式，頻率閉鎖信號持續(xù)2 min后會復(fù)歸停機令。

圖1 頻率閉鎖邏輯

成組控制系統(tǒng)不考慮系統(tǒng)頻率，因此仍按照96點負荷曲線發(fā)出2號機組停機命令，上位機確認后到機組邏輯中LBD_SPO。若當(dāng)時無頻率閉鎖信號，即發(fā)出LBD_SPO_INT，到SEQ順控邏輯流程中，開始執(zhí)行停機流程。若存在頻率閉鎖信號，則會在置位模塊中保存停機令，2 min內(nèi)若頻率閉鎖信號解除，停機命令就能正常發(fā)出到SEQ邏輯中。若頻率閉鎖時間超過1 min，機組自動切至單機模式，停機令發(fā)送至SEQ邏輯中也將無法執(zhí)行；若頻率閉鎖時間超過2 min，將會復(fù)位停機令，不會再自動停機。

從事件列表可以看到，2號機停機命令確認（有效）之后1 min，2號機自動切換至單機控制模式。原因是成組控制系統(tǒng)中，給機組的開停機命令發(fā)出后，若1 min內(nèi)未收到機組相應(yīng)流程已在執(zhí)行的反饋，就會給相應(yīng)機組發(fā)切換至單機控制模式命令。邏輯如圖3。

圖2 LBD_SPO_INT停機令邏輯

圖3 切換至單機控制模式邏輯圖

機組由成組控制模式切換至單機控制模式命令，到機組中為IBD_JC_EXIT。

以上頻率閉鎖邏輯分析，得出2號機組停機時，由于系統(tǒng)頻率＜49.95 Hz，頻率閉鎖2號機發(fā)電停機令的存在，導(dǎo)致成組給2號機組下停機令，2號機不能正常執(zhí)行停機流程。

通過修改頻率閉鎖邏輯，增加在系統(tǒng)頻率＞50.05 Hz且持續(xù)10 s以上時，上位機報：“頻率高閉鎖1～4號機成組發(fā)電開機（抽水停機）”，在系統(tǒng)頻率＜49.95 Hz且持續(xù)10 s以上時，上位機報：“頻率低閉鎖1～4號機成組抽水開機（發(fā)電停機）”送上位機事件列表顯示。同時應(yīng)加強值守人員對頻率閉鎖信號的監(jiān)視，做好頻率閉鎖導(dǎo)致機組不能正常啟停的事故預(yù)想。

4 結(jié)語

抽水蓄能機組單機容量大（300 MW/臺），對電網(wǎng)運行有較大沖擊，設(shè)置機組頻率閉鎖功能十分重要，確保在機組啟停流程轉(zhuǎn)換時不會造成電網(wǎng)頻率超出正常范圍。在機組開停機流程轉(zhuǎn)換時，出現(xiàn)頻率低閉鎖成組抽水開機（發(fā)電停機）或頻率高閉鎖成組發(fā)電開機（抽水停機）信號，先在全廠電氣主接線畫面查看500 kV母線Ⅰ/Ⅱ頻率，再將成組控制切至指導(dǎo)模式，防止機組異常啟停。當(dāng)頻率閉鎖持續(xù)1 min之內(nèi)，只要監(jiān)視機組正常開停機流程是否正常；當(dāng)頻率閉鎖持續(xù)1～2 min，機組將自動由成組控制切至單機模式，然后給下一個優(yōu)先級的機組發(fā)工況轉(zhuǎn)換命令，此時不要點擊“確認”按鈕，先向網(wǎng)調(diào)匯報頻率閉鎖情況，詢問網(wǎng)調(diào)是否需要按照96點負荷曲線手動開停機，按網(wǎng)調(diào)的調(diào)度指令執(zhí)行，確保在機組啟停流程轉(zhuǎn)換時不會造成電網(wǎng)頻率超出正常范圍，保證電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。