（海南核电有限公司 海南昌江 572700）
摘要：介绍了安稳装置常见线路判投停方式，对各种线路投停判别方式进行详细分析并比较了相关方式的的优缺点，给出了一种适合核电厂采用的线路投停判断逻辑及其监视回路，对其他电厂安稳装置的逻辑设计也有一定的参考价值。
关键词：安稳装置；控制策略；逻辑优化
1 前言
安全稳定控制装置是电网区域安全控制装置的简称，一般作为电网安全的第二道防线，它主要用于电网发生出现概率较低的单一严重故障（关键线路或大机组跳闸）时，采取自动切机或切负荷措施，确保电网和电厂的安全稳定运行。
核电机组由于单机容量往往都比较大，加上核电机组负荷跟踪能力比较差，因此主要承担带电网基荷运行的职责，这也使得核电机组在电网安全稳定中扮演的角色也越来越重要，一方面应设置必要的安稳装置确保电网的稳定和安全，另一方面要尽量避免切除核电机组，防止核电机组失去厂外电源。
2 海南电网及核电机组的安全稳定问题
海南某核电厂一期2台650MW机组计划2015年并网发电，规划通过李坊和大成各2回出线接入海南电网220kV主干网，截至2015，海南电网统调负荷达到352万千瓦。根据有关设计单位的计算，当昌江核电两台机组运行时发生N-1-2或N-2-1或N-3故障时均会导致电网出现暂态失稳，当前对于电网暂稳问题预防主要采用基于策略表的安稳装置进行判断并动作，即通过离线计算得出策略表的形式，然后将其融入安稳装置预决策功能中来实现【2】。简单来说，安稳装置无法像其他继电保护装置一样通过常规电气量例如电压或电流等实时信息来预判断电网暂稳问题并准确动作，只能通过判断机组和线路运行方式与预先计算的策略表相吻合时执行程序设置的动作策略，因此准确判断系统线路运行方式成为安稳装置可靠工作的基础。
3 安稳装置线路投停判断方式
安稳装置线路投停判断方式根据采用的信号可以分为电气量判断和开关量判断，根据装置是否根据判断结果自动启动安稳策略又分为自动判和手动判，另外根据是否同时结合线路对侧线路投运信号判断分为单侧判和双侧判等。
3.1 电气量判断
电气量判断即根据线路运行的实际参数例如电流、功率等进行判断，当线路电气量大于定值时即判断线路运行，这种方法简单可靠，因此一般作为线路投停判断主判据，但是其明显的缺点是在线路潮流较轻的情况下将容易误判。
3.2 开关量判断方式
开关量判断通常作为辅助判据，与电气量主判据结合起来对线路投停状态进行综合判断，在线路潮流低的情况下通过断路器位置判断线路投停状态。其信号主要有断路器三相位置接点信号来组成，为了提高可靠性一般要求选用断路器本体机构箱的辅助接点。对于一般线路，早期的安稳装置采用三相位置信号时一般有如下几种方式：
3.2.2 开关量分相判投停逻辑
图3.2.1中a,d,e接线方式均为单相跳闸即判回路断开，这种方式灵敏度高，但很容易误判【2】，对于b,c接线方式只有三相均动作时装置才判断回路断开。这种方式虽然降低了误判可能，但是只要有一相辅助触点故障将导致装置不能准确判断回路状态，可靠性比较差，目前的稳控装置往往直接接入断路器分相位置接点，采用3取2方式进行判断，这种方式即使有一相断路器接点故障，装置仍能准确判断，提高了可靠性。例如海南昌江核电安全装置线路投停判断逻辑中关于开关量分相判断方式如图3.2。
在选择断路器分相HWJ或TWJ的接点时，由于断路器HWJ信号容易受到信号电缆回路故障中断的影响而导致装置误判断，因此在条件许可的情况下应尽量选择断路器TWJ信号，降低装置误启动的可能性。但采用TWJ时由于此时安稳装置对断路器TWJ信号回路故障无法加以检测并报警，因此需要特别注意定期进行断路器操作试验以检验信号回路工作正常。
3.3自动判和手动判
对于某些可靠性要求很高的场合，为尽量避免安稳装置误切机组，这种情况下也可以采用手动判，即安稳装置线路投停判断结果不作为安稳策略启动的条件，仅作为信号，安稳装置对线路投停的判断通过投入或退出线路投停压板或切机压板来确定【3】，这种控制方式可以将正常运行方式下安稳装置误切机组的可能性降到最低，但对于严重的多重故障时安稳装置可能因压板人为来不及投运而导致安稳装置拒动，因此需要综合考虑电厂接入系统方式及多重故障的可能后果加以慎重选择。
对于采用电气量和开关量综合判断方式，虽然从某种程度上提高了线路潮流较轻情况下装置线路投停判断的准确性，但这种判断方式在遇到线路对侧跳闸而本侧断路器合闸时装置仍然无法及时准确判出线路状态。双侧判就是将对侧线路投停信号的判断结果引入到本侧进行综合判断，有效消除单侧综合判方式因线路对侧跳闸无法及时判出的缺陷。
3.5 海南核电稳控装置线路投停判断逻辑选择及优化
由于海南昌江核电机组为海南电网单机容量最大机组，因此其安稳装置逻辑设计时须尽可能兼顾灵敏性和可靠性，在确保电网安全的前提下尽可能降低装置误动可能性。稳控装置的线路投停判断结果虽然不会导致立刻切机，但如果误判会自动开启安稳装置相应的N-1/N-2安稳切机策略通道，由于这种情况属常见状态装置不会报警或提示，此时如果有一条线路因故障跳闸或者手动停运都很有可能导致安稳装置立即切机。在充分比较各种线路投停判断方式的优缺点后，海南昌江核电根据电网要求采用了自动判+双侧综合判断方式，同时为了避免因线路对侧站线路投停误判信号导致本侧装置N-1/N-2切机策略通道误启动，电厂对判断逻辑进行了进一步优化，
总结
安稳装置的特点是每一台装置的控制策略都不一样，必须根据电厂接入系统的实际情况综合分析并选择最适合本厂的逻辑策略，可以说每一台安稳装置都是全新研制并首次投运的保护设备，这不仅给安稳装置的设计及调试带来了严峻的挑战，同时也导致安稳装置的可靠性相对常规的继电保护装置要低，因此在进行核电厂安稳装置逻辑设计时必须非常谨慎，尽可能地在满足电网要求的前提下降低装置误动的可能性，海南核电安稳装置线路投停判断逻辑设计有效解决了线路投停判断准确性和可靠性的问题，对于其他电厂类似逻辑设计具有一定的参考意义。
参考文献
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论文作者:刘芳,吴海杰,黄景昊,周文姝
论文发表刊物:《电力设备》2016年第2期
论文发表时间:2016/5/23
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