陳梅珍

摘 要：隨著電網(wǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大，接線方式日益復(fù)雜，事故情況下如何最快速有效的進(jìn)行負(fù)荷控制，防止事故的擴(kuò)大，如何正確、有效、快速地處置電網(wǎng)重、特大事故，是目前電力行業(yè)廣泛關(guān)注的課題。福建電網(wǎng)自2007年起試行事故情況下拉停220 kV主變切荷的方式，并制定相應(yīng)的《福建電網(wǎng)事故拉停220 kV主變管理規(guī)定（試行）》，規(guī)定出臺(tái)后地區(qū)電網(wǎng)并未在實(shí)際電網(wǎng)事故中運(yùn)用，但經(jīng)DTS系統(tǒng)多次進(jìn)行主變拉停模擬仿真演習(xí)，發(fā)現(xiàn)采用拉停主變的方式存在一定問(wèn)題。文章就主變拉停方式在地區(qū)電網(wǎng)運(yùn)用過(guò)程中暴露的問(wèn)題進(jìn)行分析并提出改進(jìn)措施，以期探索出最快速有效的事故拉停方式。

關(guān)鍵詞：主變拉停；切荷；改進(jìn)技術(shù)

中圖分類號(hào)：TM772 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2013）20-0015-03

1 事故拉停主變操作規(guī)定說(shuō)明

福建電網(wǎng)發(fā)生重、特大電網(wǎng)事故時(shí)，為加快事故處理過(guò)程，省調(diào)將下達(dá)指令拉停各地區(qū)主變，現(xiàn)場(chǎng)接到省調(diào)特急拉停220 kV主變的命令后，應(yīng)在5 min內(nèi)完成操作，并按以下原則執(zhí)行：

①單臺(tái)主變運(yùn)行時(shí)，接令單位現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)斷開(kāi)該主變中、低壓側(cè)開(kāi)關(guān)。

②兩臺(tái)主變中、低壓側(cè)分裂運(yùn)行時(shí)，接令單位應(yīng)斷開(kāi)該主變中、低壓側(cè)開(kāi)關(guān)。

③兩臺(tái)主變并列運(yùn)行時(shí)，接令單位先將中、低壓側(cè)母聯(lián)分裂后，再斷開(kāi)該主變中、低壓側(cè)開(kāi)關(guān)。

2 地區(qū)電網(wǎng)主變拉停存在問(wèn)題分析

2.1 案例說(shuō)明

以某地區(qū)500 kV變電站500 kV系統(tǒng)全停事故為例進(jìn)行說(shuō)明。

事故分析：某站500 kV出線同時(shí)跳閘后，不考慮大機(jī)組切機(jī)，系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定。地區(qū)3 000 MW左右負(fù)荷從500 kV A線、220 kV A/B線、C/D路線路供電。220 kV A/B線、E線線路過(guò)載嚴(yán)重（超1.4倍）。由500 kV供電區(qū)域內(nèi)的三個(gè)地區(qū)的220 kV變電站的電壓偏低。

事故處理方式：

省調(diào)下令特急拉停500 kV變電站所供地區(qū)主變7臺(tái)220 kV主變負(fù)荷，實(shí)際要求拉停地區(qū)負(fù)荷900 MW。

2.2 事故拉停主變后現(xiàn)象分析

省調(diào)下令主變拉停指令后，地區(qū)電網(wǎng)現(xiàn)象分析如下：

2.3 地調(diào)執(zhí)行主變拉停后事故處理

地調(diào)在接到各變電站主變拉停及備自投動(dòng)作情況的匯報(bào)后，必須進(jìn)行配合主變拉停事故處理，目前可采用兩種方式：

①立即直拉備自投動(dòng)作開(kāi)關(guān)，即地調(diào)用電話方式下令2個(gè)縣調(diào)直拉110 kV備自投動(dòng)作后開(kāi)關(guān)。

②地調(diào)立即直拉備自投動(dòng)作負(fù)荷轉(zhuǎn)移后的220 kV變電站的110 kV線路電源側(cè)開(kāi)關(guān)。

以上兩種方式比較如下：

第一種方式，因備自投動(dòng)作開(kāi)關(guān)分布在縣級(jí)電網(wǎng)及局屬直供區(qū)，目前的地調(diào)EMS系統(tǒng)與縣公司EMS系統(tǒng)未形成接口，地調(diào)無(wú)法遙控拉?？h公司電網(wǎng)110 kV變電站開(kāi)關(guān)，只能下令給以上兩個(gè)縣調(diào)。地調(diào)電話下令縣調(diào)時(shí)，不再說(shuō)明是哪些變電站備自投動(dòng)作，以上兩個(gè)調(diào)度必須自行再次確認(rèn)本地區(qū)有哪些變電站備自投動(dòng)作，方可進(jìn)行拉停備自投動(dòng)作的開(kāi)關(guān)，其中在SCADA界面檢查備自投動(dòng)作的時(shí)間大約需要5 min，拉停各開(kāi)關(guān)按每個(gè)開(kāi)關(guān)遙控操作時(shí)間按30秒計(jì)算（不含通道阻塞情況），以備自投動(dòng)作地區(qū)最多的縣公司為例，共15個(gè)110 kV站備自投動(dòng)作，共需7.5 min，因此，按理想狀態(tài)估計(jì)，改縣片區(qū)處理時(shí)間要12.5 min，如包含地調(diào)通知緊急拉停及變電站匯報(bào)地調(diào)時(shí)間（約2.5 min，共用時(shí)15 min，加上省調(diào)下達(dá)變電站拉停主變的處理過(guò)程（假設(shè)為10 min），共需25 min。

第二種方式，由地調(diào)直拉備自投動(dòng)作后所轉(zhuǎn)移的110 kV線路，因110 kV線路電源端均在地調(diào)局屬220 kV變電站，地調(diào)可在SCADA界面直接實(shí)現(xiàn)遙控操作，如采用串行操作方式，按每個(gè)開(kāi)關(guān)遙控操作30 s計(jì)算，共需11.5 min；如采用批處理方式（一條指令發(fā)布多個(gè)變電站可同時(shí)實(shí)現(xiàn)操作，但單個(gè)站內(nèi)多個(gè)開(kāi)關(guān)操作仍需按順序進(jìn)行），共涉及7個(gè)變電站，其中變電站需操作線路最多4條，每條0.5 min，共用時(shí)2 min，包含地調(diào)接變電站接令時(shí)間及地調(diào)確認(rèn)時(shí)間（約3 min），共用時(shí)5.5 min。加上省調(diào)下達(dá)變電站拉停主變的處理過(guò)程（假設(shè)為10 min），共需15.5 min。

第一種方式優(yōu)點(diǎn)是負(fù)荷控制較好，只切除備自投動(dòng)作后負(fù)荷，即原來(lái)拉停要求切除的負(fù)荷，缺點(diǎn)是時(shí)間長(zhǎng)，指令下達(dá)手續(xù)繁瑣，且調(diào)度員事故處理應(yīng)急能力要求高，第二種方式優(yōu)點(diǎn)是時(shí)間短，處理程序簡(jiǎn)單，地調(diào)可控能力高；缺點(diǎn)是負(fù)荷大面積損失，出現(xiàn)多個(gè)變電站全站失壓，且必須再進(jìn)行事故拉停后的事故后方式調(diào)整，如全站失壓后將備自投動(dòng)作的開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，再恢復(fù)部分負(fù)荷送電。

2.4 存在問(wèn)題小結(jié)

電網(wǎng)事故實(shí)施拉停220 kV主變時(shí)，其真正目的在于快速實(shí)現(xiàn)被拉停主變的整體負(fù)荷切除，但由于目前地區(qū)電網(wǎng)110 kV變電站一般采用環(huán)網(wǎng)接線建設(shè)，開(kāi)環(huán)模式運(yùn)行，較多的依靠備自投裝置彌補(bǔ)供電可靠性，在主變拉停時(shí)，會(huì)造成地區(qū)電網(wǎng)內(nèi)的110 kV變電站備自投裝置動(dòng)作，將負(fù)荷轉(zhuǎn)移到運(yùn)行主變，無(wú)法在第一時(shí)間內(nèi)切除所需負(fù)荷，必須進(jìn)行二次甚至三次拉停方能實(shí)現(xiàn)，同時(shí)還可能造成處理過(guò)程中運(yùn)行主變過(guò)載，不僅達(dá)不到快速切除負(fù)荷的初衷，還增加了調(diào)度員對(duì)過(guò)載主變的事故處理。

3 改進(jìn)措施：利用開(kāi)關(guān)并行遙控操作技術(shù)拉停主變

3.1 并行控制技術(shù)說(shuō)明

電網(wǎng)發(fā)生重、特大事故時(shí)，調(diào)度員接到省調(diào)下達(dá)的拉停220 kV主變的調(diào)度指令后，按現(xiàn)有調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)程序的串行遙控設(shè)計(jì)，當(dāng)需控制N個(gè)開(kāi)關(guān)時(shí)，遙控的執(zhí)行時(shí)間為N個(gè)開(kāi)關(guān)遙控時(shí)間的總和，見(jiàn)圖1。采用并行遙控，就是同一時(shí)刻每一個(gè)站都可以獨(dú)立進(jìn)行遙控操作，遙控操作所需時(shí)間最長(zhǎng)的站所花去的時(shí)間就是所有遙控操作的總時(shí)間，如圖2所示。

“并行控制”軟件對(duì)外提供兩種遙控接口方式。原有遙控接口：保留原有的遙控方式，增加了實(shí)際控制中可以實(shí)現(xiàn)多工作站多人員同時(shí)進(jìn)行遙控的功能。并行控制接口：接收批量遙控方式，接收自動(dòng)遙控軟件發(fā)來(lái)的遙控命令，由實(shí)時(shí)庫(kù)模塊實(shí)現(xiàn)“遙控選擇-遙控返校-遙控執(zhí)行”的過(guò)程，同時(shí)生成操作事項(xiàng)。“并行控制”采用線程池技術(shù)，線程池是一種多線程處理形式，處理過(guò)程中將任務(wù)添加到隊(duì)列，然后在創(chuàng)建線程后自動(dòng)啟動(dòng)這些任務(wù)?！安⑿锌刂啤避浖?shí)際工作時(shí)，每個(gè)線程獨(dú)立管理自己的遙控對(duì)象，通過(guò)專用線程來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)遙控線程的管理。每一個(gè)遙控對(duì)象可以獨(dú)立的執(zhí)行遙控操作中的每一個(gè)過(guò)程。

3.2 并行控制技術(shù)在拉停主變時(shí)的運(yùn)用

地調(diào)調(diào)度員在接收到省調(diào)拉停主變指令后，立即啟動(dòng)應(yīng)急調(diào)度指令模式，地調(diào)調(diào)度員通過(guò)電話將省調(diào)下達(dá)的220 kV主變拉停指令下達(dá)到各級(jí)縣公司，與此同時(shí)，計(jì)算模塊提供按拉停的主變（或輸入的事故切荷量以及切荷區(qū)），自動(dòng)生成拉停方案。拉停方案經(jīng)調(diào)度員確認(rèn)后，分集控下發(fā)到各集控自動(dòng)化系統(tǒng)監(jiān)視界面，通過(guò)并行控制軟件接口執(zhí)行。具體執(zhí)行方式如下：

該界面同步生成拉停主變名稱、對(duì)應(yīng)該主變所供電的開(kāi)關(guān)、備自投動(dòng)作需拉停對(duì)應(yīng)開(kāi)關(guān)以及實(shí)際拉?？傌?fù)荷量。地調(diào)調(diào)度員在備自投動(dòng)作需拉停對(duì)應(yīng)開(kāi)關(guān)中進(jìn)行勾選，選中開(kāi)關(guān)不被執(zhí)行（即勾選出不被拉停開(kāi)關(guān)），最終形成新拉停方案，經(jīng)正值權(quán)限確認(rèn)后發(fā)送，分集控下發(fā)到各集控自動(dòng)化系統(tǒng)監(jiān)視界面，通過(guò)并行控制4 結(jié) 語(yǔ)

通過(guò)對(duì)拉停主變實(shí)例進(jìn)行存在問(wèn)題的分析，發(fā)現(xiàn)其中存在的問(wèn)題，并通過(guò)以上分析說(shuō)明，提出主變拉停并控技術(shù)在支持系統(tǒng)上的應(yīng)用研究，可較好的解決主變拉停與備自投動(dòng)作間的矛盾，縮短重、特大事故處理時(shí)間，有效防止事故的擴(kuò)大蔓延。

參考文獻(xiàn)：

[1] 呂銘剛，呂佳珩，王瑋.程序化控制在廊坊電網(wǎng)事故拉路中的應(yīng)用[J].電子世界，2013，（18）.