剖析电网调控运行过程中的异常及技术处理措施张志雄论文_张志雄

剖析电网调控运行过程中的异常及技术处理措施张志雄论文_张志雄

摘要:当前智能电网建设如火如荼,电网信息化建设对电网的安全可靠运行提供了技术支撑。电网调度监控一体化运行是电网信息化建设中的重要环节,因此本文以实际的电网调控运行当中的一些典型异常问题为例讨论了具体的处理方法,并针对自动化调控进行了思考,以期可以为提升调度监控运行的效果提供一些参考意见。

关键词:电网调度运行一体化;异常问题;处理

随着智能电网的推进,电网调度运行已经实现自动化,电网自动化调控运行的关键是利用自动化技术来降低人工调度可能出现的错误,保证电网供电可靠性,一旦自动化系统出现异常将直接影响电网安全可靠运行,因此深度剖析电网调控中出现的一些常见异常具有现实意义。

一、电网调控运行中的异常及处理

(一)案例一

例如某220kV线路光差保护两侧TA出现误动作。这种异常情况主要是继电保护装置上出现了配置问题,大部分情况下是因为线路两端的互感器性能参数不一致所导致的区外误动

电网调控监控系统记录了这起异常的故障波形,根据系统监控记录下来的波形情况来分析,当发生异常情况时,波形显示发电厂一侧的电压互感器二次回路出现了明显的多点接地现象,波形无法正确传变。在变电站一次侧的二次电流波形中显示了线路C相出现了故障,看波形基本可以正确传变。导致线路两端的波形出现了较大畸变。进一步看C相的异常波形,根据波形变电站一侧的C相波形有直流分量,并呈衰减象,继电保护器发生动作以后,衰减完成。但电厂侧C相波形出现明显畸变。由此确定线路当中必定存在差流。

根据上文的分析,电流或电压互感器的励磁阻抗比较大,一般情况下电流并不会发生突变。当线路当中出现异常情况,互感器要动作,通常情况下都需要二次产生的自由分量来决定,通常自由分量会衰减,但会随铁芯容量饱和而降低励磁阻抗,使分配的励磁电流增加,铁芯进入深度饱和,一个不为零的自由分量会产生续流。出于这样的判断,选取SH5P30、1000/1、20VA互感器进行试验,二次负荷0.5Ω,对比后发现一次电流水平提高并且非周期分增量加大,互感器饱和程度增加。尤其20VA互感器其周期分量30kA,非周期分量100%,波形与故障波形非常相似。所以线路两侧电流互感器要选对。理想的处理方法是两侧均选择参数、变比、类别相当的电流互感器。可参考电流互感器和电压互感器选择用计算导则来确定。并且要特别注意二次回路负荷情况,尽可能的将两侧二次负荷调整一致,如果有困难则可以按照国网十八项电网重大反事故措施来进行处理。

(二)案例二

例如,某220kV线路在运行过程当中出现对变电站变压器空充现象,当线路B相合闸时,线路的分相差流保护出现了误动作。

按照上文的思路,针对故障波形进行分析确定异常情况的类型。从故障波形看该异常现象当中线路两侧三相电流只有B相有,且电流中存在近似全偏移的直流分量,当B相合闸时带来电压过零时合闸,可判断合闸一定只合了一相,而且变压器低压侧肯定存在接地点。故障发生后现场查验发现判断正确。进一步分析后发现B相电流相位相反,两侧互感器二次接线正确,排除二次回路负荷的影响。在含有直流分量的一次电流中看波形也基本正确传变至二次,说明互感器尚未饱和,而且互感器类型相同。从远故障侧保护装置的录波图显示,当发生误动故障后40ms,B相电流出现畸变,可判断主互感器出现了暂时状态的饱和现象。

处理方法:首先是强化管理,严格按照运行操作规程来作业,特别是要注意带地线合闸这种情况,一定要杜绝。其次要突出检修维护工作的质量,特别注意单相合闸问题。再次,线路光纤电流差动保护可以增加抗互感器饱和与制动的措施,防止因为两侧互感器传变电流不同而误动的情况。最后关键还是要选对互感器,要求选用参数满足要求的互感器,避免互感器剩余励磁对电流传变产生影响。

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(三)案例三

某110kV系统中,A电厂有两台机组满负荷运行,各带50MW,电厂母线电压115kV,机组低周切机保护动作为47Hz/0.5s。系统的符合静态调节效应系数为3。B变电站母线为双母线带支母线的形式,在110k母线上安装有三级低周切负荷装置。第一级为49Hz/0.5s,8MW,第二级为48.5Hz/0.5s,8MW,第三级为48Hz/0.5s,3MW。母联开关当中的7号开关无同期装置,其余均有。除7号开关外的3号、4号、5号开关CT变比600:5,线路中的导线安全电流520A,允许最大电流650A,线路功率因素0.9。当B变电站中T2出现故障则可能因为T2跳闸,A电厂孤立带B变电站110kV母线运行,低周切负荷装置会出现动作,第一级桩基48.21Hz,第二级49.36Hz,周波不稳,如果要并网运行就必须要进行负荷调整。

因此,需要控制B变电母线的负荷,拉电4MW,使电厂周波回升到50Hz,拉开支路母线开关,将其冷倒至110kV母线热备用,合3号开关的支路母线闸刀,同期合旁路支路开关。合母联7号开关,调整运行方式。

二、电网调控运行中异常的处理思考

根据中华人民共和国电力法规定,电网运行实行统一调度,分级管理,任何单位以及个人不得非法干预电网调度,做好电网运行调度是一个关键工作,要以设备最大出力为限制,尽可能满足电网负荷需要,使整个电网安全可靠运行以及连续供电,保证供电质量,调度统一指挥来实现全电网所发、供、用单位的协同,使电网在最经济的方式下运行。所以自动化的调控运行是关键,电网自动化调控利用现代信息技术手段,采取远程控制的方式来自动调控电力系统的运行,并对运行过程当中出现的问题以及故障情况进行自动处理,实现电力系统的安全可靠运行。自动化在电网调度运行当中发挥着重要作用,可确保电力系统在发生局部故障时不影响整个电力系统的安全可靠运行。

电网自动化调控实现了无人化值守,但无人化值守并不是真正的无人值守,而是通过信息技术手段来让监视人员实现远程监控,了解每个监控区域的情况,并进行适当的远程控制。比如变电站,当变电站发生异常情况,SCADA系统的事件报警窗口实际上只会接受到保护动作、开关分闸等相关的信息,但具体发生了什么样的异常,还需要运行人员去结合变电站的接线方式、运行方式、开关刀闸位置以及监控信号进行具体的研究分析,以确定故障类型,这需要一定的时间。因此按照信息化建设的要求,应当建立一个故障推理模型,通过该模型来自动完成异常情况的分析判断。在该模型当中就需要将常见的电网调度运行当中发现的异常情况进行归纳总结,依托机器学习的方式来预测电网调控运行当中可能出现的异常情况,确保预防到位,保证供电的可靠性。

电网自动化调控应当具备高度可靠性,电力监控系统是了解电网运行的关键手段,因此必须要保证监控系统可以长时间稳定运行,保证在电网运行出现异常情况时,能自动诊断并进行快速处理。同时必须要具有开放性,或者说兼容性,可以向下兼容不同通信协议下的下位机,也可以与上位机进行数据交互,除了基本的SCADA功能,为满足调度监控一体化要求,系统还应当具备DTS模块,DMIS模块等。系统还必须要以高实时性来保证快速的异常处理能力,可以在运行出现问题时实时地通知调度监控人员,以及检修人员,快速解决问题。

结束语

综上所述,电网调度监控一体化运行是当前智能电网建设过程当中的重要一环,着重对电网调控运行的异常情况及其处理技术进行研究分析具有显著现实意义。在本文当中针对性地就一些典型的电网调控运行中的异常进行了研究,可能存在不足,但希望可以为调度监控一体化运行提供一些参考意见。

参考文献

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[4]付冠华,李洋.电网调度安全运行管理及危险防范[J].民营科技,2014,(12):119.

论文作者:张志雄

论文发表刊物:《中国电业》2019年14期

论文发表时间:2019/11/15

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