電力系統(tǒng)備自投動態(tài)負荷聯(lián)切技術(shù)的探討

袁紹軍　劉震宇　陳廣宇

(國網(wǎng)冀北電力有限公司承德供電公司,河北承德　067000)

電力系統(tǒng)備自投動態(tài)負荷聯(lián)切技術(shù)的探討

袁紹軍劉震宇陳廣宇

(國網(wǎng)冀北電力有限公司承德供電公司,河北承德067000)

在分析常規(guī)備自投處理過負荷情況的不足的基礎(chǔ)上,提出了動態(tài)聯(lián)切出線負載的備自投新方式,對傳統(tǒng)變電站改造和智能變電站新建均具有重大意義。

備自投動態(tài)負荷聯(lián)切

備自投要想發(fā)揮功效，備用電源的容量應(yīng)能支撐其“接手”的負載。但實際運行中，因方式的千變?nèi)f化，往往很難兼顧這一點。這樣，備自投動作后，因備用電源容量不足，可能會造成事故的擴大。因此，需研究備投動作與負荷動態(tài)聯(lián)切一體化技術(shù)。

1　常規(guī)備自投過負荷時情況分析

雙線雙變變電站的主進線或某臺變壓器發(fā)生故障，會出現(xiàn)以下兩種備自投動作情形:(1)備自投啟動，全部負荷轉(zhuǎn)到備用進線或非故障變壓器上，此時可能導(dǎo)致非故障主變或備用進線過載。(2)因采用“和電流閉鎖”，備自投未完成充電而不啟動。

綜合上述，常規(guī)備自投因不能有效處理變電站負荷與備用電源容量之間的矛盾而需要進行改進，改進方向為:備自投動作時智能聯(lián)切低壓出線負荷。

2　滿足負荷動態(tài)聯(lián)切的備自投方案

滿足負荷動態(tài)聯(lián)切的備自投方案如圖1所示。

2.1負荷功率和遙信采集計算

(1)依據(jù)SCADA數(shù)據(jù)，計算主變二次實時功率，再折算至一次，分別用Pi(i=1，2)、Qi(i=1，2)表示。則兩臺主變的總視在功率為:

(2)按負荷重要性，將低壓出線進行排位，并分別列入m輪(m=1，2，…)減載范圍。則第m輪減載負荷為:

其中:n為各輪減載的出線數(shù)量;lz為減載線路編號。各線路的有功、無功計算與主變的有功、無功計算方法類似，不再贅述。

(3)遙信采集?？刹捎肎OOSE遙信或傳統(tǒng)開關(guān)量的方式進行。

2.2動態(tài)聯(lián)切減載(自適應(yīng)減載)

不失一般性，以減載輪次為2作為假設(shè)。

(1)實行第一輪減載后系統(tǒng)剩余負荷和視在功率為:

(2)實行第二輪減載后系統(tǒng)剩余負荷和視在功率為:

圖1　滿足負荷動態(tài)聯(lián)切的備自投方案

(3)動態(tài)減載實現(xiàn)。不妨設(shè)兩臺主變的容量為Si(i=1，2)，將各輪減載前后的視在功率與主變?nèi)萘孔鞅容^，得出下述結(jié)果:①若備自投動作前的兩臺主變視在功率和S小于Si(i=1或2)，說明無須減載，備自投隨時可以啟動。②若功率S大于Si(i=1或2)，且St1小于Si(i=1或2)，說明需進行第1輪減載，才能進入備自投流程。③若功率S和St1均大于Si(i=1或2)，且St2小于Si(i=1或2)，則說明需依次進行兩輪減載，才能進入備自投流程。④若功率S、St1、St2均大于Si(i=1或2)，則說明需進行更高輪次的減載，或直接閉鎖備自投。線路備自投動態(tài)聯(lián)切的實現(xiàn)與上述方法類似。

2.3備用電源自投

當前的主流備自投均具備依據(jù)斷路器狀態(tài)、主變電氣量等運行數(shù)據(jù)來自適應(yīng)選擇備投方式(即線備或分段備)。

2.4減載矩陣和備投出口控制

為保證動態(tài)聯(lián)切負荷的靈活性和選擇性，系統(tǒng)應(yīng)配置多輪次的跳閘控制矩陣，即為每條線提供多輪次的控制選擇(通過投退控制字實現(xiàn))，以使其能自由變更聯(lián)切輪次或設(shè)定不得切除。

各線路間隔的負荷重要性需人工分級。一般而言，最次要負荷應(yīng)安排在第一輪切除，次要負荷可安排在后續(xù)輪次切除。一旦某出線的負荷重要性發(fā)生變化，則通過修改減載矩陣控制字實現(xiàn)其減載輪次的變更。

3　動態(tài)聯(lián)切方案的優(yōu)化探討

實際使用中，為了保證可靠性，一般還應(yīng)在以下幾個方面進行優(yōu)化或加強。(1)為防止減載指令發(fā)出后，出線斷路器跳閘失敗而導(dǎo)致備自投過負荷，可通過延時校驗(即減載指令發(fā)出1～3秒后檢查出線開關(guān)位置)，若異常應(yīng)閉鎖備自投。(2)核驗減載輪次。這是為防止一條出線被同時設(shè)置到兩個及以上減載輪次中。舉例:若A線被同時配置在第一輪和第二輪減載矩陣中，則應(yīng)只在第一輪減載時進行功率計算，而忽略高次減載輪次的負荷計算。(3)置功率緩存記憶功能。這是為防止電源失電情況下主變及低壓出線的瞬時功率變?yōu)?，影響動態(tài)聯(lián)切的計算。

4　結(jié)語

通過分析傳統(tǒng)備自投的不足，提出動態(tài)聯(lián)切低壓負荷的備自投實現(xiàn)方案。該方案在新建或改建變電站中均有較大的推廣價值。

[1]趙家慶.基于功率負荷自適應(yīng)的備自投實現(xiàn)方法[J].江蘇電機工程,2013.(32):30-31.

[2]陳績.基于最小負荷損失的自適應(yīng)備自投策略研究[J].四川電力技術(shù),2013.(36):216-217.

[3]饒劍波.一種新型的110 kV多進線自適應(yīng)的備自投方案[J].華北電力技術(shù),2013.(11):43-44.

袁紹軍(1980—),男,河北承德人,碩士,高級工程師,主要從事電力系統(tǒng)方式運行及安全自動裝置的專業(yè)管理工作;劉震宇(1976—),男,河北承德人,碩士,高級工程師,主要從事電力系統(tǒng)繼電保護及自動化專業(yè)管理工作;陳廣宇(1982—),男,河北承德人,本科,工程師,主要從事電力系統(tǒng)電網(wǎng)規(guī)劃專業(yè)管理工作。