三峡发输电系安全稳定控制系统.docVIP

三峡发输电系统安全稳定控制系统 李雪明1 薛禹胜1 周济2 许涛2 曹一中1张正勤1邹健3梁頲4陈永华1李惠军1姬长安1 张长银1 ( 1. 国网电力科学研究院/南京南瑞集团公司，江苏南京 210003；2. 国家电力调度通信中心 北京 100031； 3. 三峡梯调通信中心，湖北宜昌 443133；4. 三峡水力发电厂，湖北宜昌 443133 ) 摘要：作为华中电网省间潮流汇集中枢，三峡发输电系统非常重要。本文介绍其存在的稳定问题，阐述三峡安控系统的组成、功能，与直流输电极控系统的控制接口，讨论严重故障时采取的控制，以及提高该安控系统可靠性的措施。该安控系统在三峡发输电系统快速建设的动态过程中，保持了既无误动也无拒动的记录，成为三峡电网安全稳定运行不可或缺的重要保障。 关键词：安全稳定控制系统，极控系统，直流极闭锁，功率调制，故障跳闸，过载，切机 0．引言 三峡电厂总装机26台机组，分成4个分厂，分别通过2-3回交流出线接入换流站，利用直流输电系统将电能向华东、南方地区送电，其中通过三条直流向华东输送720万千瓦电力，向南方电网输送300万千瓦。三峡发输电系统不仅作为三峡巨型电站的外送系统，而且逐步成为华中电网内部跨省互供的枢纽。三峡电网分别通过电网联络线与河南电网、湖南电网、川渝电网、鄂东电网相连。三峡发输电系统示意图如下图1。 图1 三峡发输电系统示意图 由图1可以看出，三峡发输电系统汇集了三峡外送电力、跨区直流电力、川渝外送电力、河南南送电力、鄂湘交换电力、鄂东鄂西交换电力等，其功能由原来单纯的三峡电厂外送系统逐步演变为华中电网省间潮流汇集中枢，肩负着丰水期四川富裕水电东送以及枯水期河南富裕火电南送的任务。此外，特高压试验示范工程也接入了三峡近区电网，以便于丰水期将富裕水电直接北送华北电网，三峡发输电系统运行安全约束比较复杂，各种稳定问题比较突出。因此，三峡地区电网的安全稳定运行，是关系到三峡电站能否安全稳定发电、送电的关键，对于国家电网公司安全生产具有十分重要的影响。 为了提高三峡电网抵御严重故障的能力，保证三峡电网安全稳定运行，三峡发输电系统配置了安全稳定控制系统，主要解决正常全接线方式下部分电厂送出线路N-2故障及直流系统单/双极闭锁后的稳定问题。 1．三峡电网存在的主要稳定问题 三峡电网目前存在的主要稳定问题是，在正常及N-1检修方式下，当三峡左岸送出系统N-1故障或者龙政直流、江城直流闭锁故障时，联切送端机组才能保证电网稳定运行。在正常全接线方式下，三峡左岸电厂500kV母线分母运行时，当发生三龙N-2、三江N-2故障时，当事故前输送功率达到一定值时，联切送端机组，才能保证系统稳定。当三峡右岸送出系统发生 N-1 、N-2故障或葛南、宜华直流发生闭锁故障，必要时联切送端机组，保证系统不失稳。 2．安控系统的组成 三峡安全稳定控制系统是依据《电力系统安全稳定导则》所规定的安全稳定标准进行配置，按满足电力系统同步运行稳定性的分级标准的要求，设置不同功能的安全稳定控制系统，建立起保持三峡电网安全稳定运行的三道防线。稳定控制系统采用分布式区域控制系统，为了保证运行维护的可靠与方便性，各稳定控制站间仅进行部分信息交换，采用就地判据，控制策略简单实用、安全可靠，尽量减少装置间的信息交换、互相依赖以及对通道的依赖性。同时，稳控系统中各站装置的配置和动作策略的设定充分考虑了系统之间协调配合，安控装置的动作具有选择性，并互为补充和备用[1-2]。 根据三峡电网发展的进度，安控系统分二期建设实施，分别为左岸发输电工程安全稳定控制系统和右岸发输电工程安全稳定控制系统，在安控系统实施过程中，采用整体设计和分段设计相结合的原则，利用装置的灵活性、可扩展性及丰富的工程经验，各站装置在设计的初期就预留了今后安控系统的改造和扩充的空间，为三峡整个安控系统的后期整合打下了良好的基础。2003年8月，三峡左岸安全稳定控制系统投入运行，2006年9月，三峡右岸安全稳定控制系统投入运行，随着三峡电网的逐步建设完成，两套系统在不同阶段根据电网的建设情况，进行了改造。到2008年10月初，三峡26台机组将全部顺利投产，三峡电网基本形成，2008年12月初，完成了对以上两套系统进行整体改造、简化和整合，最终形成三峡发输电系统安全稳定控制系统。 该系统涉及9个厂站，包括三峡左一、左二、右一、右二4个分厂，龙泉、江陵、宜都、葛洲坝4个换流站以及斗笠500kV变电站，装置全部采用南瑞集团公司稳定技术分公司研制的FWK-300分布式稳定控制装置，每个厂站的安控装置均为双套配置，按双主或主辅运控制方式运行。整个系统分A、B两套系统，除左一和左二电站稳控装置之间、右一和右二电站稳控装置之间采用专用光纤直连通信外，系统站间的其他装置之间都是通过2Mbps通道