理论教育 电力系统区域稳定安全控制策略分析

电力系统区域稳定安全控制策略分析

时间:2023-06-16 理论教育 版权反馈
【摘要】:9.3.3.1紧急控制装置电力系统发生短路等事故时,首先应由继电保护动作切除故障。为此,电力系统中还应配备必要的紧急控制装置。9.3.3.2区域型稳定安全控制及其分类稳定安全控制可分为就地型与区域型两类。图9-5给出了稳定安全控制的分类示意图。区域型稳定控制指为解决一个区域电网内的稳定问题,安装在两个及以上厂站的稳定控制装置。

电力系统区域稳定安全控制策略分析

9.3.3.1 紧急控制装置

电力系统发生短路等事故时,首先应由继电保护动作切除故障。一般情况下事故切除后,系统可继续运行。如果事故很严重或者事故处理不当,则可能造成事故扩大而导致严重后果。为此,电力系统中还应配备必要的紧急控制装置。

紧急控制是一种快速控制,要解决的问题有:限制系统频率过低过高,限制系统电压过低过高,限制设备过负荷,制止系统失步运行,维持系统稳定。

为实现紧急控制,通常要根据紧急状态(事故)前的电网结构和运行情况,考虑紧急状态(故障及其暂态过程)的实际情况,由控制装置进行分析判断,确定相应的控制措施。图9-4所示为各种紧急控制装置及其作用示意图

图9-4 各种紧急控制装置及其作用示意图

紧急控制通常采用以下措施:

汽轮机短暂或持续减功率(快控气门);

②切除发电机

③切除负荷;

④发电机励磁系统强励、强减和附加稳定控制(PSS等);

⑤无功补偿控制;

动态电阻制动;

⑦解列系统;

⑧直流输电快速调制(仅对交—直流并列输电系统)。

每次控制可采用一种措施,也可同时采用多种措施。

9.3.3.2 区域型稳定安全控制及其分类(www.daowen.com)

稳定安全控制可分为就地型与区域型两类。区域型稳定控制按决策方式可分为分散决策方式与集中决策方式两种。图9-5给出了稳定安全控制的分类示意图。

图9-5 系统安全稳定控制分类示意图

就地型稳定控制装置单独安装在各个厂站,相互之间没有通信联系,解决的是本厂站母线、主变压器或出线故障时出现的稳定问题。低频减载装置与低压减载装置虽然在全网统一配置,按频率、电压值协调动作,但一般相互之间无直接联系,因此仍属于就地型装置。

区域型稳定控制指为解决一个区域电网内的稳定问题,安装在两个及以上厂站的稳定控制装置。该装置经通道和通信接口设备联系在一起,组成稳定控制系统,站间相互交换运行信息,传送控制命令,在较大范围内实施稳定控制。

区域型稳定控制系统一般设有一个主站、几个子站。主站一般设在枢纽变电站或处于枢纽位置的发电厂,负责汇总各站的运行工况信息,识别区域电网的运行方式,并将有关运行方式信息传送到各个子站。

(1)分散决策方式。如果各子站都存放有控制策略表,当某子站及出线发生故障时,根据事故前的运行方式,就能够做出决策:在该子站执行就地控制(包括远切本站所属的终端站的机组/负荷),也可将控制命令上送给主站,在主站或其他子站执行。由于控制决策是各子站分别做出的,故称这种方式为分散决策方式。

(2)集中决策方式。如果只有主站存放控制策略表,各子站的故障信息要上送到主站,由主站集中决策,控制命令在主站及有关子站执行,这种决策方式称为集中决策方式。集中决策方式下,控制系统只有一个“大脑”进行判断决策,因此对通信的速度和可靠性比分散决策方式要求更高,技术的难度相对也较大。

实际采用的稳定控制系统中,分散决策方式应用较普遍,集中决策方式用得很少。

9.3.3.3 区域型稳定控制策略表形成方案

控制策略表是区域型稳定控制的基本依据,控制策略表的形成有三种方案,其优缺点及应用情况比较见表9- 1。

表9-1 控制策略表三种形成方案的优缺点及应用情况比较

(1)方案1。离线按预定方式及预设的故障类型分析归纳出控制策略表,存放在稳定控制装置内。在事故发生时,装置按事故前的运行方式、故障类型查找策略表内存放的措施,并执行这些措施。这一方案又称为“离线预决策,实时匹配”。

(2)方案2。按当前运行方式和预设故障,在线计算分析出当前方式下的控制策略表,几分钟一次刷新稳定控制装置内原先存放的策略表。事故发生时,装置在判断出故障类型后,直接查出表中的措施,并付诸实施。这一方案又称为“在线预决策,实时匹配”。

(3)方案3。在线实时计算出控制措施和控制量。对于实际的复杂电网,这一方案的决策速度还远远不能达到实际要求,目前还看不到在复杂电网中实际应用的前景。

综合比较起来,虽然方案1离线计算工作量过大,对电网发展变化适应性较差,但在目前仍是一种实用的能解决问题的方案,近期还将继续使用。方案2优点明显,由于EEAC算法的最新进展和面向对象的分布式并行处理计算机系统的最新研究成果,这一方案已经得到实际应用,应该进一步加以完善。

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