陳沖

（華電國際電力股份有限公司奉節(jié)發(fā)電廠，重慶 奉節(jié) 404600）

前言

重慶電網(wǎng)為提高電網(wǎng)穩(wěn)定運行，特配置渝東北孤島安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)（簡稱渝東北孤島安控系統(tǒng)）。以保證九盤片區(qū)以及西南電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行。

一、電網(wǎng)系統(tǒng)

（一）九盤區(qū)域網(wǎng)架結(jié)構(gòu)簡介

渝鄂背靠背工程北通道宜昌換流站投運后，渝側(cè)將形成萬縣～九盤～柔性直流換流站的鏈式電網(wǎng)結(jié)構(gòu)。當發(fā)生萬縣～九盤雙回500kV 線路N-2 故障后，九盤地區(qū)形成孤島方式。九盤地區(qū)孤島主要由九盤地區(qū)、橫路電廠（奉節(jié)發(fā)電廠）、宜昌柔直組成。

九盤區(qū)域網(wǎng)架結(jié)構(gòu)圖

（二）九盤變電站接線圖

九盤變電站總共有500kV 系統(tǒng)、220kV 系統(tǒng)、35kV 系統(tǒng)組成。其中500kV 系統(tǒng)采用2/3 接線方式，500kV 系統(tǒng)與萬州變電站、橫路電廠（奉節(jié)發(fā)電廠）、龍泉變電站相連。200kV 系統(tǒng)采用雙母接線方式，220kV 系統(tǒng)與度云、度盤等相連、35kV 系統(tǒng)采用單母接線方式，35kV 系統(tǒng)帶奉節(jié)區(qū)域負荷。三個系統(tǒng)通過兩臺分裂變壓器相互聯(lián)系。如圖：

（三）渝東北孤島安控裝置系統(tǒng)構(gòu)成

渝東北孤島安控系統(tǒng)是九盤站渝東北孤島安控裝置、云陽站渝東北孤島安控裝置、渡口壩電站渝東北孤島安控裝置、橫路電廠渝東北孤島安控裝置、萬縣站交流協(xié)控裝置、奉節(jié)站渝東北孤島安控裝置、巫溪站渝東北孤島安控裝置、旱坪站渝東北孤島安控裝置、鐵甲站渝東北孤島安控裝置以及相關通道的總稱。

（四）渝東北孤島安穩(wěn)通道聯(lián)系圖

渝鄂背靠背工程北通道孤島安穩(wěn)系統(tǒng)由 500kV 九盤變、220kV 渡口壩電廠、220kV 云 陽變、500kV 橫路電廠組成，同時九盤變孤島裝置與九盤西南交流協(xié)控子站、宜昌換流站交 流側(cè)安控裝置、資陽變西南系統(tǒng)保護切機協(xié)控主站、萬縣西南交流協(xié)控子站裝置通信，進行 信息交互。北通道孤島安穩(wěn)系統(tǒng)通道聯(lián)系圖如下圖所示：

（五）渝東北孤島安控系統(tǒng)功能

渝東北孤島安控系統(tǒng)的主要功能包括萬盤斷面斷開聯(lián)切功能、220 千伏渡云及渡盤線過載功能、配合主網(wǎng)安控功能、發(fā)送孤島標志功能。

具體控制策略為：

功能一：萬盤斷面斷開聯(lián)切功能

檢測到萬盤斷面斷開，且220 千伏渡云-渡盤線合環(huán)運行時，執(zhí)行以下措施：

聯(lián)切橫路電廠機組、聯(lián)切九盤站雙主變中壓側(cè)并開放渡盤、渡云線過載功能

當九盤主變下網(wǎng)功率+渡盤線送九盤功率>渡盤線允許功率門檻值時采取聯(lián)切負荷措施，聯(lián)切負荷命令無延時出口，聯(lián)切負荷量為：九盤主變下網(wǎng)功率+渡盤線送九盤功率-渡盤線允許功率。

當九盤主變上網(wǎng)功率+渡云線送云陽功率>渡云線允許功率時采取聯(lián)切機組措施，切機命令無延時出口，切機量為：九盤主變上網(wǎng)功率+渡云線送云陽功率-渡云線允許功率，切機對象為兩旱線和中巫線，優(yōu)先切兩旱線。

功能二：220 千伏渡云、渡盤線過載功能

500 千伏萬盤斷面斷開且220 千伏渡盤-渡云線合環(huán)運行時，開放渡盤線過載延時切負荷、渡云線過載延時切機功能，過載分兩輪且具有冬季及夏季過載定值，切機對象為兩旱線和中巫線，優(yōu)先切兩旱線。

功能三：配合主網(wǎng)安控功能

將萬盤斷面斷開導致的主網(wǎng)功率不平衡量發(fā)送至九盤交流協(xié)控裝置或資陽站川電東送安控裝置，用于調(diào)制三大直流或德寶直流或切四川機組，確保主網(wǎng)頻率穩(wěn)定。功率方向為萬縣送九盤時，功率不平衡量送至資陽站川電東送安控裝置；九盤送萬縣時，功率不平衡量送至送九盤站交流協(xié)控裝置。功率不平衡量計算公式為：以萬縣送九盤功率為例，220千伏渡盤線、渡云線合環(huán)運行時，功率不平衡量P=“萬盤線送九盤功率”+“九盤主變上網(wǎng)功率”+“聯(lián)切負荷功率”（或“-聯(lián)切220 千伏機組并網(wǎng)線功率”），220 千伏渡盤線、渡云線解環(huán)運行時，功率不平衡量P=“萬盤線送九盤功率”。

功能四：發(fā)送孤島標志功能

無論220 千伏渡盤線、渡云線是否合環(huán)運行，檢測到500 千伏萬盤斷面斷開，發(fā)送孤島標志至宜昌換流站、九盤站交流協(xié)控裝置及資陽站川電東送安控裝置，宜昌換流站接收到孤島標志后閉鎖宜昌直流。

二、奉節(jié)發(fā)電廠安控裝置系統(tǒng)設計與應用

（一）安控裝置設備簡介以及屏面布置

奉節(jié)發(fā)電廠安控裝置按雙套系統(tǒng)設置，設安控主機A 柜、主機B 柜、從機A 柜、從機B 柜以及通信接口柜。每套裝置由1 臺PCS-992M 安控主機、1 臺PCS-992S 安控從機和為完成安控裝置與調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的連接，相應的通信復接裝置PPCK97-Y01 安控網(wǎng)關機通訊一臺組成。A、B 雙套系統(tǒng)，互為主輔運行。兩套安全穩(wěn)定控制裝置采用分布式布置，共組6 面屏：兩面主機屏放置于網(wǎng)絡繼電器室，2 面從機屏放置于電氣繼電器室，2 面通訊接口屏放置于通訊機房，安控網(wǎng)關機通訊柜，放置于網(wǎng)絡繼電室。

（二）橫路電廠500kV 系統(tǒng)主接線及發(fā)變組保護簡介

本廠 2×600MW 機組以 500kV 電壓等級接入系統(tǒng)，500kV 升壓站采用23 接線方式。電廠兩回出線接至奉節(jié)九盤 500kV 變電站，線路長度約5.8km。機組電氣主接線采用單元接線形式，發(fā)電機與主變壓器之間采用全連式離相封閉母線連接，高廠變、脫硫公用變和勵磁變通過離相封閉母線從發(fā)電機主變之間“T”接。

本廠發(fā)變組保護為國電南京自動化股份有限公司生產(chǎn)的 DGT801U 系列設備，共布置三面保護柜。電氣量主保護及后備保護均采用完全雙重化配置，兩套完整的保護分別獨立布置于不同的柜中保護所用的電氣量相互獨立，互不交叉；非電氣量保護與電氣量保護完全分開。其中 A 柜、B柜由一套 DGT801U-B 和一套 DGT801U-C 保護裝置組屏，DGT801U-B 提供發(fā)電機、主變、脫硫變、勵磁變電氣量保護，DGT801U-C 提供高廠變電氣量保護；C 柜由一套 DGT801U-F 保護裝置構(gòu)成，提供發(fā)電機、主變、高廠變、脫硫及公用變非電氣量保護。

（三）安控裝置電流（CT）回路

500kV 線路CT 不采集，只采集發(fā)變組的CT。方式為：從發(fā)變組的高壓側(cè)套管CT 采集，A、B 兩套分別串接發(fā)變組保護柜后，由于故障錄波器接于發(fā)變組保護B 柜，因此需要要故障錄波改接至安穩(wěn)從機B 柜后。

（四）安控裝置電壓（PT）回路

孤島安控裝置電壓回路取各機組主變高壓側(cè)3PT 電壓。A、B 兩套分別并接于發(fā)變組保護柜后。

（五）安控裝置保護跳閘接口

孤島安控裝置保護跳閘出口一共兩路。第一路A、B 從機柜接于各機組發(fā)變組保護屏C 柜，發(fā)變組C 屏在動作于發(fā)電機全停II。第二路A 屏接于#1 發(fā)變組5011、5012 出口開關第一跳圈、#2 發(fā)變組5023、5022 出口開關第一跳圈，B 屏接于#1 發(fā)變組5011、5012 出口開關第二跳圈、#2 發(fā)變組5023、5022 出口開關第二跳圈，直接跳閘開關。

（六）安控裝置電源

2 臺PCS-992M 安控主機裝置電源取至于網(wǎng)絡繼電室直流分屏，2 臺PCS-992S 安控從機裝置電源取至于6.9 米主機直流分屏。

（七）孤島安控裝置保護定值（見表1）

表1

（八）奉節(jié)發(fā)電廠安控裝置功能

1.檢測兩臺機組出力信息，并發(fā)送給九盤變孤島安全穩(wěn)定控制主站；

2.接受九盤變孤島安穩(wěn)裝置發(fā)送的切機命令并執(zhí)行；

3.通過調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)將裝置的運行狀態(tài)、定值信息傳送至調(diào)度端管理系統(tǒng)，接收并執(zhí)行調(diào)度端傳來的修改策略表和定值命令；

4.奉節(jié)電廠安控裝置是切機控制執(zhí)行站，可接收九盤變孤島安控切機命令。裝置為每臺機組配置允許切壓板，當機組滿足投運且對應允許切壓板投入時，該機組成為可切機組。本站將機組可切、投運及出力信息上送九盤孤島安控，九盤孤島安控得到信息后，當系統(tǒng)發(fā)生聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)孤島時，依據(jù)斷面功率選擇切除本站機組，本站接收主站切指定機組命令。

5.當電網(wǎng)由聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)孤島運行時，檢測到220 千伏渡云-渡盤線合環(huán)運行且萬盤線負荷大于200MW 時，聯(lián)切奉節(jié)電廠運行機組（現(xiàn)采用的方式）。當檢測到電網(wǎng)由聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)孤島運行時，220 千伏渡云-渡盤線未合環(huán)運行，或者萬盤線負荷小于200MW 時，不切奉節(jié)電廠運行機組，此時運行機組可能出現(xiàn)發(fā)電負荷大于用電負荷，機組出現(xiàn)超速，機組跳閘后又可能出現(xiàn)廠用負荷不夠而造成廠用電中斷事故。

6.奉節(jié)發(fā)電廠安控裝置當兩臺機組同時投運狀態(tài)且電網(wǎng)由聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)孤島運行時，安控裝置會根據(jù)九盤安控裝置指令切除奉節(jié)發(fā)電廠兩臺機組其中功率大的一臺機組運行。（該邏輯是安控裝置原使用邏輯，現(xiàn)邏輯保留未投運）

（九）安控裝置異常及事故狀態(tài)處理

1.若安控裝置通道發(fā)生故障，應立即匯報調(diào)度申請退出與之對應的開關跳閘出口壓板，將轉(zhuǎn)換開關切至“檢修”位置，并通知檢修，要求及時處理。

2.微機保護裝置自檢出裝置插件故障時，根據(jù)面板上“運行”燈情況：如果安控裝置“運行”燈熄滅應立即申請調(diào)度退出與之對應的開關跳閘出口壓板，運行人員準確無誤地記錄液晶顯示器顯示的故障信息、出錯序號、硬件故障時間和出錯內(nèi)容，打印硬件出錯報告，將轉(zhuǎn)換開關切至“檢修”位置，并通知檢修，要求及時處理。

3.面板上“PT 斷線”燈亮，表明PT(新的國標為TV)斷線，應立即通知檢修及時處理。若不能處理好該缺陷，應向調(diào)度申請退出該保護裝置之對應的開關跳閘保護壓板，將轉(zhuǎn)換開關切至“檢修”位置，并通知檢修，要求及時處理。

4.安控裝置動作跳閘時面板上的“跳閘”信號燈亮。值班員應及時做好燈光指示記錄和液晶顯示器的內(nèi)容記錄（其內(nèi)容包括：保護起動時間、保護起動至跳閘命令發(fā)出時間、起動元件序號、保護動作元件），并打印事故報告。

5.面板上“CT 斷線”燈亮，表明CT 回路斷線，應檢查核實CT 回路斷線，立即退出該保護裝置運行，并向值長和值班調(diào)度員匯報，在得到調(diào)到同意后將轉(zhuǎn)換開關切至“檢修”位置，并通知檢修，要求及時處理。

三、結(jié)論

綜上所述，投入孤島安控裝置運行尤為必要，能夠有效地提高系統(tǒng)安全可靠性，同時保證奉節(jié)發(fā)電廠機組可靠運行。