漫湾电厂安全稳定装置改造与联调论文_张志高,刘松

(云南省临沧市云县漫湾镇漫湾电厂 675805)

摘要:漫湾电厂500kV安稳装置按双套配置,每套均由一台RCS-992A主机、两台RCS-990A从机及其他辅助设备组成,两套装置硬件配置、软件功能完全相同,采用主辅运行方式,满足电网运行要求。由于装置运行时间较长,已出现不同程度的老化,通信装置出现老化情况,存在很大的风险,不满足电网安全运行的要求。结合电网安全稳定控制系统升级工作对漫湾电厂的安稳装置、失步解列装置、通信接口装置、通道录波装置、对时装置、ODF架进行更新升级改造,单站调试工作完成后进行联调工作。

关键词:安稳控制系统,升级改造,PCS-992,联调试验

0. 引言

漫湾电厂位于云南省临沧市云县与普洱市景东县交界的澜沧江中游,全厂共有七台机组,总装机容量1670MW(1×300 MW +5×250 MW +1×120MW),是云南省第一个百万千瓦级水电站,在系统中承担基荷和重要的调峰调频作用。500kV系统为3/2接线,共两回出线,送电至昆明草铺变电站;220kV系统为双母线接线,共三回出线,漫下Ⅰ回线送电至大理下关变电站,漫丁Ⅰ回线送电至大理弥渡丁家庄变电站,漫新Ⅰ回线送电至云县新云变电站。漫湾电厂安稳装置接入宝峰区域子站,执行宝峰子站发送的切机命令,以及系统振荡时将两回500kV线路从系统解列。

1. 施工改造方案

在保持外部电缆接线和整体盘柜不变的情况下,通过更换柜内装置及内部接线完成安稳装置、失步解列装置的升级工作;对安全稳定控制系统中通信接口装置、通道录波装置、对时装置、ODF架进行更新升级改造,更换老化、易损附件;优化安稳A、B柜、失步解列柜电源;配合电网调度开展宝峰区域安全稳定控制系统的联调工作。这种施工改造方案拥有以下特点:

1.1 通过只更换柜内装置及内部接线完成安稳装置的升级工作,免去购置屏柜和更换外部电缆的费用,节省项目升级改造的成本,便于新设备发送运输的成本和损伤风险。

1.2 项目升级改造过程中将RCS-992系列安稳装置升级为CS-992系列安稳装置,并对屏柜中内部接线进行更换,避免了进行外部电缆拆除和更换时设备误开出的风险,降低了改造项目设备误动风险。

1.3 安稳控制系统进行局部升级改造,免去屏柜外部电缆更换和拆除的工作,减少了项目施工的工程量,缩短了项目施工的工期,进一步缩小了升级改造项目工作的施工区域,规避了由于需要在对侧屏柜工作而走错间隔和多工作面开工的现象。

2. PCS-992系列装置优势

漫湾电厂500kV安稳装置由RCS-992系列电力系统稳定装置升级为PCS-992系列电力系统稳定装置。PCS-992系列电力系统稳定控制系统是在RCS-992系列的基础上全新研制的电力系统稳定控制系统,主要用于区域电网及大区互联电网的安全稳定控制,尤其适合于区域的多个厂站的稳定控制系统,也可用于单个厂站的安全稳定控制。PCS-992系列电力系统稳定控制系统采用了分布式体系,由主机和从机共同构成,主从机通过光纤交换数据,从机可分散布置于不同的保护小室;对于多个厂站组成的系统之间可以通过多路数字复接装置mux-22a或mux-2md互相连接后形成安全稳定控制系统,装置硬件软件真正实现了模块化结构,拼装灵活、通用性强,能够批量生产,装置硬件、软件设计有多重可靠性措施,在保证装置的选择性、速动性、灵敏性的前提下,具有高度的可靠性。

3. PCS-992系列装置简介

3.1 PCS-992系列装置工作原理:

装置主程序按固定的采样周期接受采样中断进入采样程序,在采样程序中进行模拟量采集与滤波,开关量的采集、装置硬件自检、外部异常情况检查和启动判据的计算,根据是否满足启动条件而进入正常运行程序或故障计算程序。

通信处理程序将装置接收到的数据和命令(包括主从机通信、站间通信等)整理后形成相关的数据源,供装置策略处理使用。正常运行程序进行装置的自检,装置不正常时发告警信号,信号分两种,一种是运行异常告警,这时不闭锁装置,提醒运行人员进行相应处理;另一种为闭锁告警信号,告警同时将装置闭锁,保护退出。

3.2 电气量判别元件投停状态:

采用有功功率值(|P|>Pt)和电流有效值(I>It),判别线路、主变、机组的投/停运行状态。其中Pt 为投运的功率门槛定值,It 为投运的电流门槛定值:

当接入元件为线路或者主变时:

(1)投运状态:电压正常时:|P|>Pt或电压异常时:I>It;

(2)停运状态:电压正常时:|P|<Pt或电压异常时:I<It;装置延时2S确认投停状态。

当接入元件为机组时:

(1)投运状态:|P|>Pt或I>It;

(2)停运状态:|P|<Pt且 I<It;装置延时 3ms 确认投停状态。

3.3 综合断路器位置信号和电气量进行投停状态判别:

对某些正常潮流可能为零的联络线,仅仅通过电气量无法准确判别元件的投停状态,需辅助采用断路器位置信号(HWJ/TWJ)进行判断。

当接入的断路器位置信号为HWJ时:

(1)投运状态:HWJ为闭合或电气量判别元件为投运状态;

(2)停运状态:HWJ为断开且电气量判别元件为停运状态;

(3)不对应状态:HWJ为断开,电气量判别元件为投运状态;在此不对应状态下元件判为投运 状态,同时装置发位置异常告警信号。

当接入的断路器位置信号为 TWJ 时:

(1)投运状态:TWJ为断开或电气量判别元件为投运状态;

(2)停运状态:TWJ为闭合且电气量判别元件为停运状态;

(3)不对应状态:TWJ为闭合,电气量判别元件为投运状态;在此不对应状态下元件判为投运 状态,同时装置发位置异常告警信号。

4. PCS-992系列装置控制策略

5. 漫湾电厂安稳装置单站调试

5.1 安稳装置单站静态调试以《PCS-992A电力系统稳定控制装置说明书》的方法和要求进行。

5.2 传动试验

安稳装置切机试验:为降低切机试验对电网造成的风险,每次选择1台机组进行切机传动,将该机组出力降至10MW以下,仅投入该机组切机出口压板,通过保护测试仪给装置加量,出口切机。双套装置分别对应发电机出口断路器两组跳闸线圈,传动过程中分别进行了传动试验,结果正确。漫湾电厂安稳装置执行站具备了接入区域子站的条件。

6. 漫湾电厂安稳装置系统联调工作

为验证宝峰区域安稳控制系统各装置之间及其与楚穗直流安稳控制系统之间通信的正确性和可靠性;验证宝峰区域安稳控制系统各装置之间及其与楚穗直流安稳控制系统之间有关信息、命令的传输、接收、防误闭锁措施的正确性和可靠性;开展宝峰区域安稳控制系统联调工作,并通过联调试验明确安稳控制系统最终装置运行软件版本。

6.1 漫湾电厂安稳控制系统与其他稳控站间通信联调:

(1)站间通道测试;

(2)系统运行方式的判别测试;

(3)开机方式及可切机容量判别测试;

(4)切机容量命令的转发、执行功能测试;

(5)通道数据、命令传送的防误测试。

6.2 宝峰区域安稳控制系统各稳控站的功能联调:

通过在宝峰变区域主站模拟策略表的故障来检查漫湾电厂安稳装置发送、接受切机等命令的正确性。

7. 结束语

此次漫湾电厂安稳控制系统改造采用南瑞继保生产的PCS-992系列装置,这一系列的装置保护功能完备,逻辑严密,动作可靠迅速,而且具有完善的事故报告、程序模块化等功能。施工方案采取只更换安稳装置的方法进行安全稳定控制系统的升级工作,节省了更换屏柜带来的时间浪费和设备误动风险,又大大降低了成本,有效缩短了施工工期,今后可在其他继电保护设备的改造上推广使用;新装置后期的联调顺利有序,为云南电网的安全稳定运行奠定了基础。

参考文献

[1] PCS-992电力系统稳定控制装置说明书

[2] 电力系统继电保护.张保会,尹项根.中国电力出版社,2005

[3] 华能澜沧江水电有限公司漫湾水电厂技术标准运行规程,2016

作者简介

张志高:男,河南长葛人,2006年7月毕业于武汉大学,工程师职称,长期从事继电保护设备运行、维护、检修及技术管理工作,具有丰富的现场设备检修、维护、改造和设备管理经验。云南省临沧市云县漫湾镇漫湾电厂;邮编:675805;。

刘 松:男,安徽阜阳人,2010年7月毕业于重庆电力高等专科学校,助理工程师职称,长期从事水电厂运行,继电保护设备运行、维护、检修及技术管理工作,具有丰富的现场设备检修、维护、改造和设备管理经验。云南省临沧市云县漫湾镇漫湾电厂;邮编:675805。

论文作者:张志高,刘松

论文发表刊物:《电力设备》2017年第6期

论文发表时间:2017/6/14

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