基于稳控技术的源网荷友好互动精准负荷控制系统.PDFVIP

２０１７年 １月 Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ 第 ３６卷　 第 １期 基于稳控技术的源网荷友好互动精准负荷控制系统 罗建裕， 李海峰， 江叶峰， 罗凯明， 刘　 林 （国网江苏电力公司调度控制中心，南京 江苏 ２１００２４） 摘　 要：特高压直流严重故障时的紧急切负荷措施是阻止受端电网频率跌落的必要手段。 结合稳控和营销负控系 统特点，本文提出了以企业可中断负荷为精准控制对象的负荷控制系统。 比较分析了稳控装置负荷控制与营销系 统负荷控制方式的优缺点，介绍了精准负荷控制系统的整体架构，其中重点阐述了系统各层级功能定位、负荷控制 原则和防止系统误动与拒动等关键技术。 本文提出的精准负荷控制系统已在江苏电网建成投运，实现了 ３５０万千 瓦秒级精准实时控制和 １００万千瓦毫秒级紧急控制能力。 关键词：大受端电网；可中断负荷；系统保护；切负荷控制系统；稳控装置 中图分类号：ＴＭ７３　 　 　 　 　 文献标志码：Ａ　 　 　 　 　 文章编号：２０９６－３２０３（２０１７）０１－００２５－０５ 收稿日期：２０１６－１０－２７；修回日期：２０１６－１１－２５ 基金项目：国家重点研发计划智能电网技术与装备专项项 目（２０１６ＹＦＢ０９０１１００） 　 　 特高压交直流电网建设过渡阶段，安全稳定控 制系统依然是紧急情况下保障电网安全的重要手 段［１－４］。 ２０１５年 ９月 １９日，华东电网某馈入特高压 直流双极闭锁，受端电网损失功率４９００ ＭＷ，电网频 率最低跌至 ４９?? ５６ Ｈｚ［１］。 若发生多回直流同时闭 锁等严重故障，电网频率将产生更严重跌落，甚至 可能导致系统频率崩溃。 为确保直流故障后电网 稳定安全稳定运行，通常综合采用多直流提升、抽 蓄电站切泵等措施来平衡电网功率的缺额，但上述 措施在直流严重故障下仍不足以阻止电网的频率 跌落，紧急切负荷措施依然是必要手段［５］。 针对类似直流双极闭锁等严重故障，若采用过 去以 １１０ ｋＶ 负荷线路为对象，集中切负荷方式，易 触发国务院 ５９９号令［６］所规定的电力事故等级，造 成较大的社会影响。 本文提出了基于稳控技术的 精准负荷控制系统，控制对象精准到生产企业内部 的可中断负荷，既满足电网紧急情况下的应急处 置，同时仅涉及经济生活中的企业用户，且为用户 的可中断负荷，将经济损失、社会影响降至了最低， 是负荷控制系统的一大技术创新。 １　 现有负荷控制模式与特点 电网负荷控制主要包括调度批量负荷控制和 营销负荷控制系统 ２ 种控制模式。 电网故障情况 下，负荷控制主要通过第二道防线的稳控系统紧急 切除负荷，防止电网稳定破坏；通过第三道防线的 低频低压减载装置负荷减载，避免电网崩溃；这种 稳控装置集中切负荷社会影响较大，电网第三道防 线措施意味着用电负荷更大面积损失。 １．１　 营销负荷控制系统 营销负控系统一般与用电采集系统一体化建 设，用户侧终端可实现用户负荷信息精确采集，并 上送至营销负控主站。 主站具备用电信息采集、 监测、控制功能，系统发布功率 ／电量定值控制指 令，实现对用户负荷的监测和控制［７］ 。 对于营销 负控系统，通道网络组织是系统建设的重要环节， 当前主要有 ２ 种组网方式。 如图 １ 所示，一是用户 负控终端通过 ２３０ ＭＨｚ 数传电台等无线公网，实 现信息交互。 该方式通信速度慢，通道可靠性不 高。 二是负控终端通过用户至就近公网变电站专 用光纤通道，并经加密装置后接入电力数据网交 换机，实现组网。 该方式传输速度快，通道可靠性 高，但企业用户至就近公网变电站必须有光纤通 道。 营销负控系统明显的优势是：能够实现稳态情 况下负荷精确采集和精准控制，控制时间在秒级 以上。 １．２　 稳控装置负荷控制系统 对于电网故障下负荷紧急控制，存在控制容量 大、速度快、可靠性要求高等特点。 限于通信条件、 动作延时、投资预算等因素，以往稳控装置均采用 集中控制方式，执行端一般设置在 ２２０ ｋＶ 变电站， 以 １１０ ｋＶ 负荷线路为控制对象，如图 ２ 所示，无法 做到按负荷性质进一步区分与选择。 例如西北— 华中±５００ ｋＶ德宝直流联网工程四川侧配套切负荷 控制系统、宁夏—山东±６６０ ｋＶ 宁东直流输电工程 山东侧配套切负荷系统，均采取此类切负荷方式。 该类切负荷稳控系统为确保大电网安全发挥了重 大作用，但社会影响也相对较大。 随着电网一次网 架的加强、直流功率调控等控制方式的实际应用， ５２ 图 １　 不同组网方式的营销负控系统 除了极为薄弱的电网或具备集中大工业负荷可短 时切除的情况外，这种电网相对集中负荷控制手段 已较少使用。 稳控装置负控系统明显优势：在电网故障情况 下在毫秒级或秒级以内实现负荷控制，确保电网