韩志成
新疆合盛硅业能管中心 新疆鄯善 838200
摘要:从发电机跳闸、负荷跳闸或母线故障等方面制定详细的稳控策略并实施,确保了孤网模式下电网安全稳定运行,取得了预期效果。
关键词:稳控;策略
1 小孤网模式下电网稳控策略的意义
2018年,新疆合盛硅业决定进行电网的孤网模式运行,为了确保电网安全稳定运行,需要执行详细且合理的稳控策略,以保证电网在事故情况下电网安全运行。在经过全面考虑后,能管中心提出了如下稳控策略。
2 对于不同故障的稳控策略
2.1 一台350MW机组故障跳闸
动作原则:稳控动作切除最小系统以外的工业硅负荷
具体策略:当一台350MW机组故障跳闸时,稳控动作切除最小系统外的工业硅负荷,因此要求稳控系统能自动识别最小系统的设备运行方式,当工业硅线路运行于最小系统时,只有最小系统内发电机跳闸时可以切除该线路下面的工业硅负荷,否则不切除最小系统内的工业硅负荷。
具体方法:将工业硅炉(以下均简称为硅炉负荷)分为2组,与1/2#主变相对应的为第1组,与3/4#主变相对应的为第2组,同时编制运行方式控制字,运行于最小系统外的硅炉运行方式控制字为1,运行于最小系统的硅炉的运行方式控制字为2(这些项目均需要设置定值)。当切负荷时,还要确定该硅炉是否运行,只有运行的硅炉才可以切除,停运或检修的硅炉不参与切除。所有的发电机和负荷均设置允切压板,只有允切压板投入时才能切除。切负荷时,如果检测到水电阻在运行,不先切除水电阻,下同。
2.2 一台或两台350MW机组突降负荷
动作原则:稳控不动作
具体策略:当出现发电机突降负荷时,由于开关没有跳闸,稳控不动作,如果出现系统低频则由第三道防线低周减载来解决。
2.3 最小系统外的余热机组故障跳闸
动作原则:稳控不动作或切除最小系统外的工业硅负荷
具体策略:当最小系统外的余热机组跳闸时,如果其输出负荷小于运行机组向上可调容量时,稳控不动作,由机网协调系统自动投调节运行机组增加发电出力来平衡功率缺额。
当最小系统外的余热机组跳闸时,如果其输出负荷大于运行机组向上可调容量时,稳控动作,切除最小系统外的工业硅负荷。
2.4 最小系统内的背压或余热机组故障跳闸
动作原则:稳控动作切除最小系统内的工业硅负荷
具体策略:当最小系统内的余热机组跳闸时,为了保持最小系统的发用电平衡性,需要稳控动作切除最小系统内的工业硅负荷,尽量保持联络开关的功率为最小值。
2.5 一台或两台背压锅炉灭火停炉
动作原则:稳控动作切除最小系统内的工业硅负荷
具体策略:当背压锅炉灭火时,因为其向最小系统内的余热机组提供汽源,最小系统内的背压和余热机组将减少发电负荷运行或停机,但其发电负荷下降比较缓慢,因此稳控不动作,由机网协调根据最小系统的机组出力下降过程,相应切除最小系统内的工业硅炉。
2.6 合盛电厂一台350机组跳闸同时220变电站1台或2台主变跳闸
动作原则:稳控不动作或切除相应的工业硅负荷
具体策略:电厂一台350机组跳闸同时220变电站1台或2台主变跳闸时,稳控需要动作,按照1台350MW机组跳闸策略切除最小系统外的工业硅负荷。
2.7 合盛220KV变电站220KV母线短路且母联开关失灵
动作原则:稳控动作切除最小系统外的工业硅负荷,同时由机网协调系统将最小系统和大系统自动解列。
具体策略:当合盛变220KV母线短路且母联开关失灵时,母差保护动作切除两条母线,220KV母线失去电压。稳控动作切除工业硅负荷。如果最小系统联络开关达到解列条件,由机网协调系统将最小系统和大系统自动解列,保持最小系统继续运行。当最小系统出现功率不平衡时,由机网协调系统自动控制发电机组进行功率平衡。350MW机组N-1时350MW机组跳闸的策略与此相同。
注:5秒内的事件作为一个事件处理。
2.8 220KV变电站主变N-1时220KV母线短路
动作原则:稳控动作切除最小系统以外的工业硅负荷,保证主变安全运行
具体策略:当4台主变N-1方式运行时,剩余3台主变并列运行,如果发生220KV母线短路事故,则可能造成1台主变或2台主变跳闸。系统内运行的主变可能只有2台或1台。当1台主变跳闸时,按照1台350机组跳闸策略切除工业硅负荷;当2台主变跳闸时,为了保证系统安全,需要稳控动作切除最小系统外的工业硅负荷以保证主变安全运行,具体策略执行主变过载的策略。当只剩下1台主变时,在稳控动作切负荷的同时,需要机网协调动作降低350MW机组负荷以保证系统频率稳定。
注:5秒内的事件作为一个事件处理。
2.9 合盛220KV变电站35KV母线短路或受电开关偷跳导致一段35KV母线失压
动作原则:稳控动作切除相应大系统内的余热发电机组。
具体策略:当出现合盛220KV变电站35KV母线短路故障时,网内失去大约200MW的用电负荷(同时运行于该母线的余热机组也跳闸),稳控动作切除相应容量的余热机组或350MW大机。
2.10 合盛220KV变电站35KV最小系统母线短路或受电开关误跳导致该母线失压
动作原则:稳控动作切除相应大系统内的余热发电机组。
具体策略:当出现合盛220KV变电站35KV母线短路故障时,网内失去大约200MW的用电负荷(同时运行于该母线的余热机组也跳闸),稳控动作切除相应容量的余热机组或350MW大机。
注:用退出2台350MW机组、背压和2台余热机组的允切压板来实现。
2.11 硅厂8台工业硅炉跳闸
动作原则:稳控不动作或切除余热机组。
具体策略:当出现硅厂8台硅炉同时跳闸时,稳控系统不动作,由机网协调系统自动投入水电阻,同时控制发电机负荷下调,保持系统稳定运行。当跳闸负荷量大于发电机下调量时,可切除最小系统外的4台余热机组。
说明:大系统和小系统内的工业硅炉跳闸时,如果负荷超过系统内机组向下可调节量,均切除大系统的4台余热机组。
注:按照四方的策略切除部分余热机组,系统内需要保留的发电机组,退出其允切压板即可。初步计划是退出2台350MW机组、背压机组和3、4#余热机组的允切压板,同时退出9台工业硅炉的允切压板。
2.12 硅厂4台工业硅炉跳闸
动作原则:稳控不动作。
具体策略:当出现硅厂4台硅炉同时跳闸时,稳控系统不动作,由机网协调系统自动投入水电阻,同时控制发电机负荷下调,保持系统稳定运行。
2.13 硅厂2台(或1台)工业硅炉跳闸
动作原则:稳控不动作。
具体策略:当出现硅厂2台(或1台)硅炉同时跳闸时,稳控系统不动作,由机网协调系统自动投入水电阻,不平衡的功率由发电机一次调频自动调节发电机负荷,保持系统稳定运行。
2.14 合盛220KV变电站1台主变跳闸(或主变某一分支跳闸)
动作原则:切除与跳闸主变相对应数量的工业硅负荷
具体策略:当220KV变电站1台主变故障跳闸时,会引起与之并列运行的另一台主变过负荷(或某一分支过负荷),为了保证主变安全,需要稳控动作切除与跳闸主变相对应数量的工业硅负荷。具体实现方法是:将硅炉分为2组,当1/2#主变过负荷时,从第一组里面切除运行的硅炉,当3/4#主变过负荷时,从第二组里面切除运行的硅炉(同时运行方式控制字为1)。
2.15 余热机组跳闸,350MW机组向上调节负荷后导致主变过载
动作原则:当主变负荷超过过载定值时,适当切除部分工业硅负荷
具体策略:当余热机组跳闸后,其余机组会自动向上调节负荷,如果350MW机组调节量较大,可能导致220KV变电站主变过载,在此情况下,设置主变过载定值,如果主变负荷超过定值,则相应的切除部分工业硅负荷,直到主变不过载为止。稳控动作切除工业硅负荷时,直到4台主变均不过负荷为止。同时需要机网协调系统控制发电机负荷快速下降,以保住系统频率稳定。
以上各种方式下,稳控需要判断切除电容器的量并自动联切一定容量的电容器。切除电容器时,优先切1、5、9、13号以外的电容器,因为这几台电容器有自动调节功能。
3 运行实践
稳控系统自2019年3月份投运以来,已经动作23次,动作结果均正确,保证了电网的安全稳定运行。