九江東片區(qū)區(qū)域性安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)的探討

【摘要】通過對九江東片區(qū)區(qū)域電網(wǎng)穩(wěn)定計算分析和相應(yīng)穩(wěn)控措施系統(tǒng)配置分析，從滿足《電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導(dǎo)則》的要求和提高電網(wǎng)輸電能力方面，討論了該區(qū)域電網(wǎng)配置穩(wěn)控措施的必要性和配置規(guī)模，歸納了該區(qū)域穩(wěn)控措施的系統(tǒng)配置原則和要點。

【關(guān)鍵詞】電網(wǎng)穩(wěn)定；穩(wěn)定計算分析；穩(wěn)控配置

1、電力系統(tǒng)穩(wěn)控措施的必要性

1.1《電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導(dǎo)則》的標(biāo)準

《電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導(dǎo)則》規(guī)定的電網(wǎng)安全穩(wěn)定標(biāo)準分為3級，滿足第1級安穩(wěn)一定標(biāo)準的電網(wǎng)應(yīng)在正常運行方式下的電力系統(tǒng)受到單一元件故障擾動后，相應(yīng)的各保護、開關(guān)及重合閘正確動作，不采取穩(wěn)控措施，必須保證系統(tǒng)穩(wěn)定運行和電網(wǎng)的正常供電，其它元件不超過事故負荷能力，不發(fā)生連鎖跳閘。電力系統(tǒng)一次網(wǎng)絡(luò)應(yīng)滿足系統(tǒng)第一級安全穩(wěn)定標(biāo)準。滿足第2級標(biāo)準電網(wǎng)應(yīng)在正常運行方式下的電力系統(tǒng)受到較嚴重的故障擾動后，相應(yīng)的各保護、開關(guān)及重合閘正確動作，應(yīng)能保持穩(wěn)定運行，必要時允許切機組和切負荷等穩(wěn)控措施。滿足第3級標(biāo)準的電網(wǎng)應(yīng)當(dāng)電力系統(tǒng)穩(wěn)定受到嚴重破壞時，必須采取措施，防止系統(tǒng)崩潰，避免造成長時間大面積的停電和對最重要的用戶的災(zāi)害性停電，使負荷損失盡可能減少到最小，電力系統(tǒng)應(yīng)盡快恢復(fù)正常運行。第2、3級安全穩(wěn)定標(biāo)準則要通過配置必要的穩(wěn)控措施來滿足?！?】

1.2九江東片區(qū)區(qū)域性穩(wěn)控裝置建設(shè)的必要性

九江東片區(qū)為受電終端，2010年東片區(qū)負荷56萬千瓦以上。東片區(qū)通過220kV潯港線、潯山線及500kV永石I、II線與系統(tǒng)相聯(lián)。永石I、II線為同桿并架雙回線，潯山線、港山線導(dǎo)線為LGJ-400導(dǎo)線，永石I、II線同跳后，潯港、港山小導(dǎo)線輸送容量有限（250C熱穩(wěn)極限27萬千瓦），將制約東片區(qū)受電。九江東片區(qū)為受電終端，正?；驏|片區(qū)線路檢修運行方式下，永石I、II線故障同跳（同桿異名相故障跳雙回或1回線故障另1回跟跳），將造成220kV線路過載，東片區(qū)電壓低的狀況，因此九江東片區(qū)需配置區(qū)域型穩(wěn)控裝置。

2、區(qū)域性安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)分析

2.1安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)分析的主要原則

1）各保護、開關(guān)及重合閘按規(guī)定的時間正確動作。2）針對不同區(qū)域分析時要對電網(wǎng)整體分析。3）在計算分析的正常運行方式下電網(wǎng)應(yīng)滿足《電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導(dǎo)則》規(guī)定的安全穩(wěn)定標(biāo)準。4）雙回共塔線路，要校核雙回線同時故障或1回線檢修另1回線故障情況。5）當(dāng)電網(wǎng)存在穩(wěn)定問題時，以綜合多方面因素做出最優(yōu)選擇，例如系統(tǒng)故障時，如需要切機、減出力或切負荷，應(yīng)計算分析比較不同地點的效果。【2】

2.2潮流、穩(wěn)定計算結(jié)果分析

九江東片區(qū)受電負荷56.4萬千瓦，正?；驏|片區(qū)線路檢修運行方式下，永石I、II線發(fā)生同桿異名單相故障切除雙回線或一回線三相故障另一回線同時開斷（下簡稱500kV線路同跳），系統(tǒng)能保持穩(wěn)定運行，其它元件發(fā)生單重三相故障，系統(tǒng)也能保持穩(wěn)定運行。但永石I、II線同跳，將造成220kV線路過載，東片區(qū)電壓低的狀況。如：九電三期開兩機、九電二期開一機，東片區(qū)受電56.4萬千瓦，永石I、II線同跳，港山線潮流達33.7萬千瓦，九鋼電壓降至201.7kV；九電三期和九電二期各開一機，永石I、II線同跳，港山線潮流達30.9萬千瓦，九鋼電壓降至196kV。為防止220kV線路過載或電壓偏低，切負荷量至少為16萬千瓦，否則需限制東片區(qū)受電為40萬千瓦。東送斷面220kV線路檢修時，無穩(wěn)措，東片區(qū)受電將受到更大的限制。

3、穩(wěn)控措施系統(tǒng)配置

3.1區(qū)域性穩(wěn)控裝置配置規(guī)模

九江東片區(qū)需在500kV石鐘山變、220kV新港、海山、九鋼變配置微機穩(wěn)定控制裝置，各站配置通信接口設(shè)備，共同構(gòu)成區(qū)域性穩(wěn)定控制系統(tǒng)。石鐘山變具備采用2Mb/s數(shù)字通道與九鋼、海山、新港傳輸穩(wěn)控信息的條件。

配置規(guī)模如下圖所示：

3.2九江區(qū)域性穩(wěn)控裝置配置特點

3.2.1裝置主要功能：以500kV石鐘山變?yōu)槔悍€(wěn)控裝置接入兩條500kV線路永石Ⅰ線和永石Ⅱ線和兩臺主變高壓側(cè)的三相電壓Ua、Ub、Uc和三相電流Ia、Ib、Ic，以及220kV母線三相電壓；裝置采集線路保護裝置分相跳閘接點、主變故障跳閘接點、母差動作接點、主變和永石雙線的跳閘位置繼電器接點。能夠就地監(jiān)測500kV線路、主變和220kV母線的運行狀況，判斷本站出線、主變和母線的故障類型，以及雙回線路同時跳閘等故障，根據(jù)當(dāng)前運行方式、故障狀態(tài)，按控制策略表形成切負荷命令，實現(xiàn)切九江東片區(qū)負荷（新港、海山、九鋼、備用站）功能，將切各執(zhí)行站負荷輪次命令發(fā)送給各執(zhí)行站。主變過載報警、三輪過載切負荷功能，主變過載切負荷功能與運行方式無關(guān)。接收新港變、海山變發(fā)來的遠方切負荷命令功能，遠方命令經(jīng)過連續(xù)3幀確認，當(dāng)經(jīng)過確認的命令消失后再展寬100ms。檢測本站出線、變壓器、220kV母線的運行工況，同時接收新港變和海山變發(fā)來的潯港線、潯山線、港山Ⅰ線的功率以及運行工況；根據(jù)各設(shè)備投停狀態(tài)、當(dāng)?shù)胤绞綁喊逋锻饲闆r自動識別電網(wǎng)當(dāng)前的運行方式。

3.2.2穩(wěn)控裝置新增設(shè)特點：該裝置新增設(shè)無故障跳閘的開關(guān)位置信號防誤判據(jù)，其目的是為防止因系統(tǒng)潮流轉(zhuǎn)移等情況引起永石Ⅰ線、永石Ⅱ線、1#主變或2#主變電氣量變化滿足無故障跳閘判據(jù)條件，導(dǎo)致該裝置誤動作，增加永石Ⅰ線、永石Ⅱ線、1#主變和2#主變的TWJ信號作為防誤判據(jù)。裝置判別出某元件發(fā)生無故障跳閘后，同時必須檢測到該元件TWJ信號為“1”，確認該元件發(fā)生跳閘，才判無故障跳并執(zhí)行相應(yīng)策略，也就是說裝置判無故障跳需要兩個條件：1、電氣量的變化；2、相應(yīng)元件TWJ信號的開入。這兩個條件是與門的關(guān)系，必須同時滿足裝置才動作。

4、結(jié)語

穩(wěn)控措施的系統(tǒng)配置，要以穩(wěn)定計算分析結(jié)果為依據(jù)，選擇好穩(wěn)控子站和主站的設(shè)置地點，以及相互間的通信聯(lián)絡(luò)關(guān)系。主要考慮電網(wǎng)運行的元件檢修，電網(wǎng)潮流、故障形式及其控制措施之間的邏輯關(guān)系，力求配置合理，措施邏輯清晰，穩(wěn)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡潔、可靠。九江穩(wěn)定控制系統(tǒng)的投運，意味著無電源點的九江東片區(qū)電網(wǎng)已在電網(wǎng)的控制之下。這樣，即使同桿架設(shè)的500KV石鐘山變失去電源點，也不會導(dǎo)致九江東片區(qū)電網(wǎng)崩潰，九江東片區(qū)電網(wǎng)能夠在損失最小的情況下，迅速恢復(fù)正常供電，使區(qū)域電網(wǎng)更加堅強，對于江西大電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行，起到了有力的保障作用。