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老江底水電站SCS-500E安穩裝置的運行分析

來源:原創論文網 添加時間:2019-06-26

  摘    要: 簡要闡述了老江底水電站的SCS-500E分布式穩定控制裝置的功能, 對老江底水電站裝置壓板的排列進行了說明, 分析了老江底水電站典型調令及安穩裝置壓板投退情況, 確保了興義電網的安全運行。

  關鍵詞: 安全穩定控制; 策略功能; 壓板投退;

  0、 引言

  老江底水電站2×50 MW機組建有3條110 kV出線, 其中110 kV江城線和110 kV江東線與貴州興義電網連接, 110 kV江東線與云南電網連接。貴州興義電網作為地方獨立電網, 因網內負荷波動大, 導致電網頻率波動大。因此, 貴州興義電網安裝了國電南瑞公司的電網安全穩定控制系統, 老江底水電站作為興義電網安全穩定控制系統中的一環, 安裝了單套國電南瑞公司的SCS-500E分布式穩定控制裝置。

  1、 老江底水電站安穩裝置功能

  1.1、 裝置功能簡述

  老江底水電站的安穩裝置是單套配置, 裝置監測110 kV江東線、110 kV江城線、110 kV江茶線、#1和#2機組、110 kVⅠ母線和110 kVⅢ母線運行工況。主要功能是: (1) 判斷母線高周切機; (2) 將110 kV江東線、110 kV江城線, 并將興義地區電網機組跳閘量上送至220 kV清水河變; (3) 向220 kV清水河變上送并興義地區電網機組運行信息, 接收220 kV清水河變的指定切機命令。

  1.2、 裝置策略功能

  老江底水電站的安穩裝置策略功能是根據興義市電網頻率變化特性, 結合老江底水電站機組頻率變化特性, 通過國電南瑞公司制定的內部判斷邏輯, 采取不同的保護動作, 切掉運行中的機組, 確保興義電網頻率變化在允許的范圍內, 提高電網供電的質量。

  1.2.1、 機組高壓側跳閘以及線路跳閘判斷

  判斷依據: (1) 元件投運; (2) 突變量啟動; (3) |P-0.2s|≥Ps1; (4) |Pt|<Ps2; (5) 有兩相電流I≤Is1; (6) |△I|=|Ik-Ik-0.02s|≥△Is; (7) 滿足以上條件的時間大于Ts1; (8) 裝置啟動后同時滿足以上條件判為無故障跳閘。

  1.2.2 、高周功能

  (1) 高周啟動:當裝置監測到110 kV母線頻率高于高周啟動定值 (F≥fhqs) , 且延時滿足條件 (t≥tfhqs) , 裝置高周啟動。 (2) 高周動作:當電網頻率F≥fhs1, 且時間t≥tfhs1, 高周第1輪切機動作, 保證電網頻率在合格范圍內。當電網頻率F≥fhs1, 且時間t≥tfhs1, 高周第2輪切機動作, 保證電網頻率在合格范圍內。高周兩輪, 相互獨立, 互不影響。 (3) 高周切機:每當判出一輪高周動作, 則按照該輪次出口組態切除機組。 (4) 高周邏輯判斷如圖1所示。
 

老江底水電站SCS-500E安穩裝置的運行分析
 

  1.2.3 、向清水河變上送機組信息

  向清水河變上送線路、機組跳閘信息。當裝置判斷出110 kV江東線、江城線、#1或#2機組跳閘時, 裝置將跳閘信息發送至清水河變電站。

  圖1 安穩裝置動作邏輯判斷
圖1 安穩裝置動作邏輯判斷

  向清水河變上送機組運行信息:向清水河變上送機組狀態, 即機組頻率是否在正常范圍;

  向清水河變上送發電供興義電網的機組可切量負荷信息。

  1.2.4 、接收清水河變切機命令

  接收清水河變切機命令, 切除對應機組。

  1.2.5、 切機原則

  (1) 投運; (2) 允切壓板投入; (3) 機組退出并云南網方式壓板。滿足以上三個條件, 即向清水河變上送可切容量。

  1.2.6、 其他功能

  (1) 功率方向的定義為“功率流出母線為正, 流入母線為負”, 現場的接線極性應正確, 并需根據裝置的顯示功率信息與實際功率方向核對, 以免誤判。 (2) 老江底電廠安控為單套配置。 (3) 老江底電廠同清水河變有通道聯系。若通道壓板退出, 不發送任何有效數據或命令, 通道接收異常信號時通信異常燈不會亮。本站與對站通道壓板投退不一致時報不一致異常。 (4) 老江底電廠在一個啟動周期 (啟動后沒返回之前) 內, 如果同時有高周切機, 遠方命令切機, 各自獨立切除。 (5) 高周切除的機組跳閘信息不再上送。 (6) 機組出現異常 (零序電壓、零序電流、低電壓、高電壓) 時, 閉鎖裝置。 (7) 裝置整組啟動周期為5 s。

  2 老江底水電站裝置壓板說明

  2.1、 裝置壓板正面排列分布

  第一排左起:傳動試驗壓板 (1FLP1) 、總出口壓板 (1FLP2) 、監控信息閉鎖壓板 (1FLP3) 、允許修改定值壓板 (1FLP4) 、高周功能壓板 (1FLP5) 、#1機并云南網方式壓板 (1FLP6) 、#2機并云南網方式壓板 (1FLP7) , 剩余兩個為備用壓板。第二排左起:至清水河變A通道壓板 (2FLP1) 、至清水河變B通道壓板 (2FLP2) , 剩余7個為備用壓板。第三排左起:110 kV江東線檢修壓板 (3FLP1) 、110 kV江城線檢修壓板 (3FLP2) 、110 kV江茶線檢修壓板 (3FLP3) 、元件4檢修壓板 (3FLP4) 、110 kV I母檢修壓板 (3FLP5) 、110 kV III母檢修壓板 (3FLP6) , 剩余3個為備用壓板。第四排左起:#1機組檢修壓板 (4FLP1) 、#2機組檢修壓板 (4FLP2) 、元件9檢修壓板 (4FLP3) 、元件10檢修壓板 (4FLP4) 、元件11檢修壓板 (4FLP5) 、元件12檢修壓板 (4FLP6) , 剩余3個為備用壓板。第五排左起:#1機組允切壓板 (5FLP1) 、#2機組允切壓板 (5FLP2) , 剩余7個為備用壓板。第六排左起:#1機組跳閘出口壓板 (6TLP1) 、#2機組跳閘出口壓板 (6TLP2) , 剩余7個為備用壓板。

  2.2、 裝置壓板說明

  (1) 傳動試驗壓板:投入, 則裝置可以進行開出傳動試驗;退出, 則不可以進行開出傳動試驗。正常運行時應退出。 (2) 總出口壓板:投入, 則裝置能接收對站發來的切機命令, 切除機組;退出, 則閉鎖裝置所有邏輯和策略, 但可以進行本地故障判斷, 如有遠方切機命令則不出口跳相應的開關。 (3) 至清水河變A通道壓板、至清水河變B通道壓板:投入, 則開放收發正常數據及有效信息功能, 退出, 則僅向該通道發送通道校驗信息, 不發送和接收任何命令及有效數據;兩側壓板投退不一致時, 裝置會發報警信號, 提醒運行人員及時處理。 (4) 監控信息閉鎖壓板:投入, 則不向中心站及站內后臺發送裝置元件投停、裝置異常、開入信息;退出, 則向后臺發送信息。 (5) 允許修改定值壓板:投入, 則允許遠方修改裝置定值;退出, 則閉鎖遠方修改定值功能。 (6) 高周功能壓板:投入, 則開放高周功能;退出, 則閉鎖高周功能。 (7) #1機并云南網方式壓板:投入, 則認為#1機并入云南網;退出, 則認為#1機并入貴州興義網。 (8) #2機并云南網方式壓板:投入, 則認為#2機并入云南網;退出, 則認為#2機并入貴州興義網。 (9) 檢修壓板:投入, 則認為該元件檢修, 不判斷該線路邏輯、任意異常及投停, 只顯示電氣量;退出, 則開放該線路的邏輯、異常和投停判斷。 (10) #1機組允切壓板、#2機組允切壓板:投入, 則認為該機組可切;退出, 則認為該機組不可切。 (11) #1機組跳閘出口壓板、#2機組跳閘出口壓板:投入跳閘出口壓板且相應負荷線被切除時, 裝置出口接點閉合500 ms;退出出口壓板時, 裝置出口端子不輸出閉合接點。

  3 、老江底水電站典型調令及安穩裝置壓板投退

  因老江底水電站兩臺機組可發電供貴州興義電網和云南電網, 機組有多種并網運行方式。在操作機組并網前, 由興義電網調度人員專門下令更改安穩裝置壓板的投退方式。調度典型調令及安穩裝置壓板投退如下:

  3.1、 典型調令1

  老江底水電站SCS-500E安穩裝置投入運行, 安穩裝置投#1機并云南網、#2機并貴州興義網運行方式。壓板投退說明: (1) 總功能壓板 (1FLP2) 投入; (2) 高周功能壓板 (1FLP5) 投入; (3) 至清水河A通道壓板 (2FLP1) 投入; (4) 至清水河B通道壓板 (2FLP2) 投入; (5) #1機并云南網方式壓板 (1FLP6) 投入; (6) 元件檢修壓板 (3FLP1~3FLP3) 根據實際情況投退; (7) Ⅰ母線檢修壓板 (3FLP5) 投入; (8) #2機允切壓板 (5FLP2) 投入; (9) #2機跳閘出口壓板 (6TLP2) 投入; (10) 其他未提及的壓板均退出。

  3.2 、典型調令2

  老江底水電站SCS-500E安穩裝置投#1和#2機, 同時并云南網運行方式。壓板投退說明: (1) #2機并云南網方式壓板 (1FLP7) 投入; (2) Ⅲ段母線檢修壓板 (3FLP6) 投入; (3) #2機允切壓板 (5FLP2) 退出; (4) #2機跳閘出口壓板 (6TLP2) 退出; (5) 其他壓板狀態同典型調令1。

  3.3、 典型調令3

  老江底水電站SCS-500E安穩裝置投#1和#2機同時并貴州興義網運行方式。壓板投退說明: (1) #1機并云南網方式壓板 (1FLP6) 退出; (2) Ⅰ段母線檢修壓板 (3FLP5) 退出; (3) #1機允切壓板 (5FLP1) 投入; (4) #1機跳閘出口壓板 (6TLP1) 投入; (5) 其他壓板狀態同典型調令1。

  4 、老江底水電站裝置運行維護注意事項

  每天巡檢查看主機箱, 所有機箱的運行燈在閃爍, 無其他燈點亮, 代表裝置正常運行;檢查當前運行方式與裝置壓板是否一致, 如不一致應立即匯報調度, 由調度下令安穩裝置投入與老江底發電相匹配的壓板狀態。

  如裝置有除運行燈外的其他燈點亮需作如下處理:

  (1) 安穩裝置“動作”燈點亮。此前電網發生過故障, 安穩裝置動作, 查看并打印動作報文, 匯報調度, 按復歸按鈕, 復歸動作信號。 (2) 安穩裝置“PT斷線”燈點亮。先查看#×號IO機箱的異常報警信息, 進入“主菜單→實時運行工況→#×IO機箱數據”菜單查看相應IO菜單內容, 可查明哪個元件電壓回路有問題, 匯報調度, 等待檢修或保護班人員現場處理。 (3) 安穩裝置“通信異常”燈點亮。進入“主菜單→實時運行工況→#×通信機箱數據”菜單查看相應通信機箱菜單內容, 投入通道壓板的通道沒有接收數據幀或有錯誤幀, 表明該通道有問題, 匯報調度, 等待檢修或保護班人員現場處理。 (4) 安穩裝置“異常”燈點亮。1) 先查看是否有#×號IO機箱的異常報警信息, 進入“主菜單→實時運行工況→#×號IO機箱數據”菜單查看相應IO菜單內容, 可查明哪個元件異常, 匯報調度, 等待檢修或保護班人員現場處理。2) 如所有IO機箱異常燈都不亮, 進入“主菜單→實時運行工況→上位機數據第二頁”查看, 查明是哪里異常, 匯報調度, 等待檢修或保護班人員現場處理。3) 如以上都未出現, 則進入“主菜單→實時運行工況→#×通信機箱數據”查看, 哪個通道壓板狀態顯示“不一致”, 即是與對側通道壓板不一致或接收對側站信息無效引起, 聯系對側廠站運維人員。若是通道壓板不一致, 兩側壓板保持一致即可, 若對側站信息無效, 可能是對側站總功能壓板未投入或對側裝置閉鎖。

  5、 結語

  老江底水電站SCS-500E安穩裝置投入運行以后, 積極參與貴州興義電網的調峰調頻。興義電網頻率曾多次升高達到切機值, 電站SCS-500E安穩裝置高周切機正確動作, 為確保興義電網的安全運行做出了貢獻。

  參考文獻

  [1]車靖陽.SCS-500E分布式穩定控制裝置的應用[J].自動化應用, 2012 (10) :60-61.
  [2]袁季修.電力系統安全穩定控制[M].北京:中國電力出版社, 1996.

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