邯郸电网区域性线路安全监控系统

时间：2015-12-20 22:16:17 所属分类：智能科学技术 浏览量:

邯郸电网区域性线路安全监控系统 翟万生,贾京华,魏立民 (河北电力调度通信中心，河北 石家庄 050021) 摘 要：在全面分析和研究邯郸电网北送的安全稳定性的基础上，提出在邯郸地区实施区域性线路安全稳定控制措施，并对安全稳定控制系统的功能配置及技术要求

邯郸电网区域性线路安全监控系统 翟万生,贾京华,魏立民
(河北电力调度通信中心，河北 石家庄 050021)
摘 要：在全面分析和研究邯郸电网北送的安全稳定性的基础上，提出在邯郸地区实施区域性线路安全稳定控制措施，并对安全稳定控制系统的功能配置及技术要求进行了分析，制定了相应的安全稳定控制策略。
关键词：电力系统；区域安全稳定控制；自动装置 Regional Stability Control System in Handan Power System
Abstract：Based on the careful analysison the stability problem of Handan power system，the establishment of regional computer－based stability control system is proposed，and the configuration，functions，technical requirements and control strategy of the control system are also distributed.

Key words：powersystem；regionalstability control；automationdevice
0　引言
河北省南部的邯郸地区是河北省南部电网(以下简称河北南网)的主要电源地之一，其北送断面线路，尤其是500kV线路发生故障，有可能造成线路严重过载而导致事故扩大。随着华北电网通过位于邯郸地区的辛安500kV站同华中、山东电网相继实现联网，作为河北南网南电北送重要通道的邯郸地区北送断面线路，更成为了华中、山东电网向华北电网送电的主要通道。
为确保邯郸地区电网北送电力，尤其是华中、山东电网向华北电网的送电需要，本文在全面分析、研究邯郸电网北送的安全稳定性的基础上，提出在邯郸地区实施区域性线路安全稳定控制措施，并对安全稳定控制系统的功能配置及技术要求进行了分析，制定了相应的安全稳定控制策略。
1　邯郸电网安全稳定情况
邯郸地区的电网结构见图1。邯郸电网主要通 过500kV蔺廉、辛廉线及220kV武范线、永康I、II线、曲南线与河北南网主网联系。由于500kV网架比较薄弱，500kV和220kV系统电磁环网运行。

至2003年底，邯郸地区电网直调机组装机总容量已达2997MW，其中邯峰发电厂的660MW机组是华北电网单机容量最大的机组。邯郸地区最大负荷仅为1600MW左右，外送电力可达1400MW。若计及华中、山东向华北网送电1500MW，邯郸地区外送电力将达2900MW。
由于历史的原因，邯郸地区外送220kV线路线号较小，多为截面2×185mm及400mm的导线。无论系统在正常运行或是检修情况下，邯郸电网外送线路发生故障，都存在着因线路过载而限制断面送电极限问题。
在不采取控制措施的情况下，邯郸电网外送电力的极限应在2000MW以下，若在系统发生故障时，对邯峰发电厂、马头发电厂采取快减或切机等措施，可将外送电力提高到2900MW，满足华中、山东向华北送电的需要。
2　区域性线路安全监控系统的配置及功能
2.1　基本配置
区域性线路安全监控系统由3部分组成：蔺河站为综合控制装置，辛安、羊范、永年、王里、武安、柏乡站为安全监测装置(即启动装置)，马头发电厂、邯峰发电厂为快减出力装置(即执行装置)。
为了保证线路安全监控系统的可靠性，系统在过负荷线路两端变电站都装设了安全监测装置。监测装置和设在蔺河站的综合控制装置采用光纤或微波进行通信。综合控制装置采用双套化配置，每一套装置和被控线路一端的安全监测装置组成一套完整、独立的系统。一套系统故障或退出，不会影响另一套系统的正常运行。该系统的结构见图2。
2.2　主要功能
根据设计要求，系统的主要功能为：
a.自动运行方式判别。能识别500kV蔺廉及辛廉线和220kV武范、永康I、下武线的运行状态。
b.自动故障类型识别。即根据事故原因采取不同的处理方法。
c.根据系统运行方式和故障情况，从策略表中选择并优化控制措施，以使控制措施的代价最小。可选择的控制措施包括马头发电厂2台机组(每台容量200MW)的快减/切机、邯峰发电厂#1机组(容量660MW)的快减/切机。


邯郸电网区域性线路安全监控系统 : 　
d.具有远方快减或切机功能。
e.具有故障报警和事故追忆功能。
3　区域性线路安全监控系统的技术特点
3.1　系统的智能化
系统的智能化是为了提高控制措施的准确性、减少运行和操作人员的工作量、减少人为错误。本系统采用了以下方法提高了系统的智能化程度。
3.1.1　采用了开放式的策略表设计
该系统通过实时采集各种有效数据，自动判别运行方式，实时判别线路运行情况，当系统的运行方式改变时，不必象预先设定各种运行方式的罗列式传统装置那样需要人工更改相应的控制措施，而是自动选择最优控制方式和出口控制模式。该策略表具有自适应性、开放性和可拓展性，能适应电网结构的变化和各种不同的运行方式，实现了对区域系统的优化控制。
3.1.2　自动优化控制措施
离线的计算分析表明，邯郸电网北送线路过负荷存在过负荷线路多(武范、下武、永康I线)、引起线路过负荷的故障类型多(如500kV、220kV线路及主变故障)等特点，同时可供采用的控制措施也有多种，因此可以通过优化控制措施，减少切机的数量，降低切机对机组和电网的不利影响。本系统采用以下原则对控制措施进行了优化：根据线路过负荷情况(严重或轻微过负荷；过负荷时间长短)自动选择出口方式(快减机组出力或切机)；根据电网运行方式(500kV线路运行情况)自动选择出口方向(马头发电厂200MW机组或邯峰发电厂660MW机组)。
3.1.3　远程通信功能的实现
本系统是基于远程通信为基础的分散控制系统，系统的启动、判别、控制、执行等主要功能分散在各变电站和电厂的监测、控制、执行等装置中，各功能单元需通过远程通信进行数据和快减或切机命令等信息的交换，因此，实现系统各装置间的自动和远程通信至关重要。为此加强了装置的远程通信功能，如采用专用通道(光纤和微波)以及通道的双冗余配置等技术手段，保证了远程通信的实时性、有效性和准确性。
3.2　系统的可靠性
动作的可靠性是评判安全自动装置质量的重要指标。本系统采用了以下方法确保了动作可靠性。
a.在被保护元件两侧分别用2套装置进行启动和判别，2套装置数据传送通道相互独立，装置可以实现二取二、二取一等选择，实现了装置和通道的双冗余配置，从而提高了整套系统的可靠性。
b.装置通过专用通道(光纤和微波)进行数据传输，采用BCH标准校验码实现检错和出错重发等技术手段，保证了数据的实时性和通道传输的可靠性。
c.系统在软硬件设计上采取了各种防误动措施，当系统的任一元件或通道出现异常时，能可靠闭锁该装置并发出告警，不影响系统其它装置的运行，防止了误动，确保了系统具有较高的可靠性。
d.位于调度中心的后台机能在线监测整个系统运行状况，包括电网运行和系统运行状况，方便了系统运行和维护，有效地提高了系统的运行水平。
3.3　大机组快减出力功能的实现
大机组的稳定可靠运行对电网的安全具有重要意义。通过“机炉协调动作”的设计思想，实现了华北电网单机容量最大机组(660MW)的快减出力功能，在保证电网运行安全的同时，最大限度地降低了对机组安全运行的不利影响。
4　区域性线路安全监控系统的运行情况
该系统自2001－12投运后，运行正常，没有发生误发信号、误动作等情况。因通信通道故障，装置发出通道告警信号，装置的投停、压板操作、运行方式变化、实时信息数据等结果均正确。
2002－06－07T20：28，500kV蔺廉线故障跳闸，武范线潮流增大，超过羊范站线路安全监测装置告警定值，该装置告警。蔺河站装置监测到羊范站装置信号，同时正确判别出500kV蔺廉线跳闸，装置发出告警信号。在装置发出告警信号10s后(未达装置动作时间)，由于其它原因邯峰发电厂#2机组跳闸，武范线潮流下降，羊范站装置返回，整个系统未出口动作。通过这次故障的检验，验证了系统从设计思想到动作行为的正确性。
5　结束语
针对邯郸电网外送线路在事故情况下过载问题研究与开发的区域性线路安全监控系统，能够根据电网运行方式和故障情况，在保证电网安全稳定的前提下，自动优化控制措施，以使对电网和机组影响最小，实现了对该区域电网的优化控制，对保证电网安全、稳定、经济运行发挥了重要作用。
参考文献
〔1〕曾勇刚，秦华，方勇杰，等.韶关电网在线预决策安全稳定控制系统的设计及实施〔J〕.电力系统自动化，2002，(24).
〔2〕李勇，郑伟，吕东晓，等.葛洲坝电厂智能稳定控制装置的研究及应用〔J〕.电网技术，2002，(1). 河北电力技术


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