淺談220kV安穩(wěn)裝置在陡河電廠的應(yīng)用

【摘 要】 隨著電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制技術(shù)的不斷發(fā)展，穩(wěn)定控制裝置也逐漸在各廠站得到廣泛應(yīng)用。由于唐山地區(qū)220KV線路改造，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的變化，在陡河電廠220KV #2變電站實(shí)施安全穩(wěn)控裝置的投入，在運(yùn)行中起到了重要的作用。文章介紹了安穩(wěn)裝置的原理及功能，并對(duì)裝置投運(yùn)前系統(tǒng)的相關(guān)試驗(yàn)進(jìn)行了簡(jiǎn)要說明。

【關(guān)鍵詞】 安全穩(wěn)控裝置 系統(tǒng)配置 功能 聯(lián)調(diào)及試驗(yàn)

引言

原陡河電廠220KV #2站有四臺(tái)機(jī)組（#5、#6、#7、#8）及6條出線，為配合唐山地區(qū)220KV環(huán)網(wǎng)改造，在常莊新建立常莊變電站，陡河電廠220KV #2站出線由6條改為3條出線（陡常1、2、3），每條出線送出功率限值為440MW，而#2站機(jī)組總功率為800MW，為解決陡河#2站到常莊變電站三回線路N-2故障，剩余一回線將會(huì)過載運(yùn)行，對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行安全構(gòu)成事故隱患。為確保電網(wǎng)和電廠安全穩(wěn)定運(yùn)行，在#2站線路切改的同時(shí)加裝了安全穩(wěn)控裝置，在陡常三回線發(fā)生N-2故障時(shí)按照事先設(shè)計(jì)的程序、壓板投入狀況和線路跳閘前機(jī)組的運(yùn)行條件執(zhí)行切機(jī)命令，保證電網(wǎng)安全。

1. 穩(wěn)控裝置配置

按照雙重化配置的原則，陡河廠#2站配備了A、B兩套安全穩(wěn)控系統(tǒng)（單套系統(tǒng)連接如圖1所示），兩套系統(tǒng)分別配置一臺(tái)RCS-992A穩(wěn)控主機(jī)、三臺(tái)RCS-990A穩(wěn)控從機(jī)（南瑞），分別布置在四面盤內(nèi)，安裝于網(wǎng)控及三、四期電子間。分別配置一臺(tái)MUX-2MC光纖通信復(fù)接裝置，并安裝于通信機(jī)房。

2. 裝置簡(jiǎn)介

2.1 特點(diǎn)

具有完善的設(shè)備故障判斷模塊，可只用電氣量實(shí)現(xiàn)對(duì)線路、主變或機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)及跳閘事故的準(zhǔn)確判斷；設(shè)有獨(dú)特的振蕩閉鎖功能，確保系統(tǒng)振蕩時(shí)不會(huì)誤判為無故障跳閘。

具有通用性很強(qiáng)的暫態(tài)穩(wěn)定控制策略表，靈活的設(shè)置邏輯，可以適應(yīng)不同電網(wǎng)的暫態(tài)穩(wěn)定控制需要，智能化程度高，適應(yīng)性強(qiáng)。

穩(wěn)控裝置由一套主機(jī)、多套從機(jī)構(gòu)成，每一從機(jī)負(fù)責(zé)36 路模擬量采樣、開入量采樣、計(jì)算、進(jìn)行線路、主變、發(fā)電機(jī)的運(yùn)行方式、故障判斷，將結(jié)果上送給主機(jī)；主機(jī)負(fù)責(zé)收集從機(jī)的判斷結(jié)果，接收其它站的信息，進(jìn)行綜合處理和控制，負(fù)責(zé)對(duì)外的通信。

2.2 硬件構(gòu)成

RCS-992A系列穩(wěn)控裝置采用了模塊化、主從式結(jié)構(gòu)，整套系統(tǒng)由各個(gè)功能相對(duì)獨(dú)立的模塊組裝而成。整個(gè)穩(wěn)定控制系統(tǒng)由主機(jī)RCS-992A，從機(jī)RCS-990A，通信復(fù)接裝置MUX-2M等共同構(gòu)成，穩(wěn)控裝置數(shù)量和連接方式由實(shí)際穩(wěn)定控制系統(tǒng)的大小和復(fù)雜程度決定。

2.3 主機(jī)RCS-992A硬件原理

主機(jī)RCS-992A主要用于收集整個(gè)區(qū)域電網(wǎng)的運(yùn)行信息，分析并確定運(yùn)行方式，采集故障信息，查詢制定好的離線策略表，執(zhí)行相應(yīng)策略，發(fā)出就地控制命令。主機(jī)CPU插件是裝置核心部分，由1片單片機(jī)（CPU）和2片數(shù)字信號(hào)處理器（DSP1、DSP2）組成，CPU完成裝置的事件記錄和人機(jī)界面及后臺(tái)通信功能，DSP1完成本站的控制策略，對(duì)于主站的還要進(jìn)行系統(tǒng)運(yùn)行方式的判別、斷面功率的形成等。DSP2完成與從機(jī)和其他站的通信功能。裝置采樣率為每周波24點(diǎn)，在每2個(gè)采樣點(diǎn)（1.666ms）完成一次系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換和策略控制。

2.4 從機(jī)RCS-990A硬件原理

從機(jī)RCS-990 A為電網(wǎng)基本信息采集和最終策略執(zhí)行單元，每臺(tái)從機(jī)可采集36路模擬量（6個(gè)元件或者線路的三相電壓和三相電流），25路開關(guān)量（各個(gè)單元的保護(hù)跳閘信號(hào)或者斷路器位置信號(hào)），有13副獨(dú)立的開出節(jié)點(diǎn)。可以進(jìn)行各線路或者元件的投停判別及各種故障判別;并可根據(jù)客戶需要擴(kuò)展多種功能。

RCS-990A有2個(gè)CPU插件，2個(gè)插件設(shè)計(jì)原理完全一致。一個(gè)CPU插件負(fù)責(zé)計(jì)算、判別、與主機(jī)通信及跳閘出口控制等功能模塊，該插件的背板有2個(gè)光纖端子接口，與主機(jī)通過高速2M同步串口相連。另一個(gè)CPU插件負(fù)責(zé)裝置的啟動(dòng)判別。啟動(dòng)CPU與邏輯CPU采樣從有源元件開始就完全獨(dú)立，因此保證了任一器件損壞不致于引起裝置誤判和誤動(dòng)，大大提高了裝置的可靠性。

3. 通道聯(lián)調(diào)試驗(yàn)(裝置A和裝置B)

3.1 試驗(yàn)內(nèi)容

3.2 試驗(yàn)方法

通道檢測(cè)：通過穩(wěn)定控制裝置的通道是否有異常告警、是否能收到對(duì)側(cè)來的數(shù)據(jù)來判斷裝置通道是否正常。

元件的運(yùn)行狀態(tài)模擬：元件運(yùn)行狀態(tài)（電壓、電流、有功、無功等）可以通過試驗(yàn)儀進(jìn)行模擬。

4. 投運(yùn)試驗(yàn)

4.1切機(jī)原則

根據(jù)線路故障前陡河#2站內(nèi)機(jī)組有功功率總和的大小，選擇性切機(jī)。

機(jī)組負(fù)荷達(dá)到50MW/10A時(shí)認(rèn)為該機(jī)組投運(yùn)，參與動(dòng)作切機(jī)。陡河#2站內(nèi)4臺(tái)機(jī)組運(yùn)行時(shí)，投2臺(tái)機(jī)組允許切機(jī)壓板；3臺(tái)機(jī)組運(yùn)行時(shí)，投入1臺(tái)機(jī)組允許切機(jī)壓板；2臺(tái)機(jī)組運(yùn)行時(shí)，穩(wěn)控裝置投信號(hào)。

4.2 試驗(yàn)方法

在穩(wěn)控裝置投入運(yùn)行前，需要對(duì)穩(wěn)控裝置跳#2站各臺(tái)機(jī)組主開關(guān)進(jìn)行相關(guān)試驗(yàn)，首先投入穩(wěn)控裝置“試驗(yàn)壓板”后，在根據(jù)穩(wěn)控系統(tǒng)內(nèi)定值設(shè)定一套試驗(yàn)定值，該套定值要求模擬出陡常三回線N-2故障，剩余一回線超出熱穩(wěn)極限狀態(tài)，且試驗(yàn)機(jī)組主開關(guān)滿足被切負(fù)荷要求，此時(shí)穩(wěn)控系統(tǒng)從機(jī)不再檢測(cè)各機(jī)組及出線的功率及相關(guān)參數(shù)，而由主機(jī)按照試驗(yàn)定值執(zhí)行相關(guān)策略，在將試驗(yàn)所需功能壓板、跳閘壓板投入，觸發(fā)試驗(yàn)定值后則允許切除機(jī)組主開關(guān)跳閘，這樣穩(wěn)控裝置對(duì)單一機(jī)組主開關(guān)的跳閘策略成功。

5. 試驗(yàn)中注意的問題

用試驗(yàn)定值模擬陡常三回線N-2故障時(shí)，由于試驗(yàn)用定值是根據(jù)穩(wěn)控裝置內(nèi)整定好的定值做為門坎值，需要對(duì)故障前陡常三回線及各機(jī)組運(yùn)行功率進(jìn)行合理整定，使穩(wěn)控裝置判斷為電力系統(tǒng)正常運(yùn)行狀態(tài)，其次注意陡常三回線中\(zhòng)"故障功率\"和\"故障電流\"兩項(xiàng)定值的整定，這關(guān)系到穩(wěn)控裝置過載判斷，如果小于動(dòng)作定值將會(huì)導(dǎo)致試驗(yàn)觸發(fā)后無法按正常策略切除所允許切除的機(jī)組。試驗(yàn)結(jié)束后特別注意退出“試驗(yàn)壓板”、將所有“試驗(yàn)定值”清零。

結(jié)束語

安全穩(wěn)控裝置的投運(yùn)，為我廠#2站4臺(tái)機(jī)組的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行和安全穩(wěn)發(fā)、滿發(fā)創(chuàng)造了有利條件，使陡河電廠主系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置的自動(dòng)化水平上了一個(gè)新的臺(tái)階，提高了保護(hù)性能及系統(tǒng)的穩(wěn)定性，并為電網(wǎng)的安全運(yùn)行提供了堅(jiān)強(qiáng)保障。

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[3]RCS-992A型分布式穩(wěn)控裝置技術(shù)和使用說明書.

作者簡(jiǎn)介：劉鵬舉（1963-），男，工程師，現(xiàn)主要從事發(fā)電廠繼電保護(hù)檢修及技術(shù)工作。

（作者單位：大唐國(guó)際發(fā)電股份有限公司陡河發(fā)電廠）