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)定控制是防止在復雜情況下,電網(wǎng)事故擴大導致大面積停電而采取的緊急控制措施。它有計劃、合理地解決問題,保障系統(tǒng)可靠運行。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月城變的建成投運也就預示著西昌區(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)的安全可靠運行。
根據(jù)西昌區(qū)域電網(wǎng)的建設,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會東站穩(wěn)定控制系統(tǒng),根據(jù)電網(wǎng)建設,還可以擴展到其它站。
500 kV月城變穩(wěn)定控制裝置作為主站設備,由一臺RCS-992A主機、2臺RCS-990A從機及其輔助設備組成。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,硬件軟件實現(xiàn)了模塊化結構,靈活方便,具有通用性很強的暫態(tài)穩(wěn)定控制策略表,智能化程度高,可靠性強。
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,保護正確動作,系統(tǒng)穩(wěn)定,月城變穩(wěn)定控制裝置不動作;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)定控制裝置將動作。穩(wěn)定控制裝置動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、會東站的110 kV電源線的措施;枯水期需要切除本地部分負荷,采取切西昌站、會東站的110 kV負荷線的措施。
故障時是切機組還是切負荷,其依據(jù)都是檢測事故前斷面潮流(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)絡線族)方向,如果斷面潮流方向為正方向,則切負荷;如果斷面潮流方向為反方向,則切機組。
正常運行時,作為主站的月城變穩(wěn)定控制裝置接收西昌站、會東站子站的運行工況和可切機組量或可切負荷量;故障時根據(jù)策略表,向西昌站、會東站子站發(fā)切機組或切負荷命令。
由于存在西昌站、會東站兩個子站,可以設置子站切機切負荷優(yōu)先級以及每個子站內切機切負荷優(yōu)先級。故障時,在西昌站與會東站負荷中實現(xiàn)輪選,例如:西昌站負荷優(yōu)先級定值為1,會東站負荷優(yōu)先級定值為2,則切負荷順序為西昌站優(yōu)先級最高線路→會東站優(yōu)先級最高線路→西昌站優(yōu)先級次高線路→會東站優(yōu)先級次高線路……按此順序進行,一直滿足需切量為止。
500 kV月城變穩(wěn)定控制系統(tǒng)比較復雜,根據(jù)主站線路、主變運行情況和線路、主變的跳閘情況以及線路、主變500 kV側的功率,制訂策略表。線路、主變故障時統(tǒng)計如表1所示。
表1 線路、主變故障時統(tǒng)計
有了線路、主變故障時統(tǒng)計表,可以制訂出每一種故障方式時對應的策略表,每個方式的策略表格式完全相同,如表2所示。
表2 每一種故障方式時對應的策略表
作為主站,線路跳閘判據(jù)有兩個,一個判據(jù)是依靠電氣量,結合開關量輔助判據(jù)。
同時,由于線路故障分為單永故障和相間故障,所以另一個判據(jù)是接入保護裝置的動作接點信號,并結合電氣量作為線路跳閘的判據(jù)。
220 kV西昌站、會東站穩(wěn)定控制裝置作為子站設備,設有一臺穩(wěn)控柜及一臺通信接口柜。西昌站由一臺RCS-992A主機、1臺RCS-990A從機及其輔助設備組成。會東站由一臺RCS-992A主機、2臺RCS-990A從機及其輔助設備組成。
a.接收上級主站下發(fā)的切機組/切負荷的命令,執(zhí)行切除相應的負荷線路。
b.上送本子站的各110 kV線路可切量信息至上級主站。
c.本子站內低頻低壓自動切負荷減載。
a.根據(jù)主站命令執(zhí)行切線路命令,切除相應的負荷線路有兩個必備條件,一是接收到遠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。本站線路投運且對應可切壓板投入時,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,設置多個輪次的低頻和低壓繼電器(各個輪次之間相互獨立,無邏輯和時間上的聯(lián)系),根據(jù)相應的邏輯繼電器動作情況,切除相應的線路。低頻動作判據(jù)是故障時的頻率小于等于定值,且故障時間延時大于定值時間,低頻動作。為了防止TV斷線等因素引起低頻誤動作,增加低電壓閉鎖和df/dt閉鎖條件。
低壓動作判據(jù)是故障時的電壓小于等于定值,且故障時間延時大于定值時間,低壓動作。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,子站有二個,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現(xiàn),也就失去穩(wěn)定控制功能,此時需要退出穩(wěn)定控制裝置,并盡快查明通道告警原因,及時恢復通道。
(2)功率信息核對
通道正常情況下,在主站核對兩個子站各條110 kV線路的功率信息是否與實際功率信息一致。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
主站壓板是否可靠投入,這直接關系到主站穩(wěn)定控制功能的投退,是穩(wěn)定控制系統(tǒng)可靠運行的關鍵。
子站壓板是否可靠投入,影響到主站制訂的切機組切負荷策略,以及切除子站負荷線路是否能使系統(tǒng)重新到達穩(wěn)定。
(4)定期檢查裝置運行情況,發(fā)現(xiàn)有異常信號時,及時查明引起異常信號的原因,消滅隱患。若異常情況無法處理,應盡早聯(lián)系生產(chǎn)廠家,得到廠家技術支持,迅速恢復正常運行方式。
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。在以后的運行中,還需要加強穩(wěn)定控制裝置運行維護,及時發(fā)現(xiàn)異常并消除異常,確保其健康運行,也保障電網(wǎng)的可靠運行。
[1] 南瑞繼保電氣有限責任公司.RCS-992A型分布式穩(wěn)控裝置技術和使用說明書[Z].2010.
[2] 杜 杰,顧建煒,曹一家,等.電網(wǎng)斷面潮流在線監(jiān)測系統(tǒng)[J].電網(wǎng)技術,2007,(16):22-25.