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图1 山东500 kV电网结构示意图 Fig.1 Configuration of Shandong 500 kV Power Network
策略表是安全稳定控制系统功能完善与否的关键。如果按照理论对电网所有运行方式、故障元件、故障形态的排列组合进行计算,策略表将十分庞大,因而系统实时运行中查表费时,影响控制效果。同时,策略表绝对不能遗漏任何可能出现的影响稳定的因素,否则一旦出现某个未考虑因素,将使控制系统失效。此外,还需考虑这套系统的适用性,即电网结构发生某些变化后,仅做一些软、硬件和策略表的修改,控制系统仍能适用。根据稳定导则、多年的电网计算分析经验和实际运行经验,确定安全稳定控制系统技术方案如下。 1.1 策略表的设计思想 a. 500 kV系统全结线运行,校验500 kV系统的N-2和N-1方式。 b. N-2方式只考虑500 kV系统同一厂站内一个元件故障掉闸的同时另一个元件无故障掉闸。N-2故障发生的几率极低但后果极为严重,所以均将N-2故障的切机措施简化为按三相故障切机来处理。 c. 500 kV系统线路、母线或变压器停电检修,只校验500 kV系统的N-1方式,同时根据运行方式要求安排电厂停机或窝出力配合;其中500 kV母线停电检修不破坏电网结构,其控制策略执行500 kV系统全结线的N-1策略。 d.由于潍坊站主变和华德电厂联变运行状态对邹县发电厂机组稳定影响较小,故潍坊变电站和华德电厂不安装稳定控制装置,但在策略表中考虑其影响(500 kV系统全结线的N-1方式按影响相对较大的华德电厂联变停电进行校验,而无需考虑潍坊站一台主变或华德电厂联变停电的方式)。 e.以邹县发电厂2条500 kV出线的潮流之和作为反映系统负荷水平的控制变量。 f.考虑邹县电厂500 kV系统的各种开机方式。 g. N-1方式的故障形态详细考虑单相、三相、永久和瞬时故障以及元件的无故障掉闸。 h.对于特殊方式,执行特殊方式策略表。 i.后备措施为根据电网失步振荡联切邹县电厂的2条500 kV出线,同时由安全稳定控制系统考虑局部网功率平衡切机。 j.因500 kV电厂变电站均为3/2接线方式,每个断路器的运行状态直接影响到元件掉闸的后果。邹县电厂的切机逻辑既要考虑元件掉闸造成同串机组掉闸,也要避免因切机造成同串元件掉闸扩大事故。 k.发生故障形态转换(如线路单相瞬间短路转化为单相永久短路,N-1故障转化为N-2故障,N-1故障的性质转换,N-2故障的性质转换等)时,应按先测到的故障形态切机;若在5 s内发生故障形态转换,则按前后两种故障形态对应的切机量的差值进行追加切机;若时间超过5 s,则按新运行方式下的故障切机。 1.2 控制措施 a.严格控制邹县发电厂的2条500 kV出线的允许最大外送潮流。 b.针对500 kV系统运行方式故障元件和故障形态及其相应控制变量进行智能组合切机。 c.将全网低频率切负荷方案作为安全稳定控制系统切机后的电网安全补救措施。
2 安全稳定控制系统的组成 图2为山东电网邹—济—淄分布式安全稳定控制系统示意图。邹县电厂采用3套电力自动化研究院的FWK装置构成三机系统作为主站进行就地监测、通信、综合判断,以三取二方式进行切机控制,保证了控制系统的安全性和可靠性,同时采用2套UFV—2F装置进行电网失步振荡控制,作为后备措施;策略表存放在邹县主站的FWK装置内。济南变和淄博变各采用2套FWK装置构成双机系统作为分站进行监测和通信。调度中心配置1台远方监视站。邹县、济南和淄博三角环之间均采用载波加微波的双通道数据通信方式。3个厂站和调度中心之间采用微波通道。济南和淄博分站的信息送到邹县主站和调度中心监视站,邹县主站综合识别500 kV系统运行方式,判断故障元件和故障形态,根据实测控制变量查询策略表选择切机策略,保证电网安全稳定运行。调度中心监视站监视各厂站的装置情况和通道情况,可显示系统实测的500 kV电网运行方式和故障事件,并将可能出现的特殊运行方式、电网中发生的故障和安全稳定控制系统采取的措施及时告知值班调度员 [2] 。 |