西昌區(qū)域電力穩(wěn)定控制系統(tǒng)及其應(yīng)用

彭海深

（四川省電力公司西昌電業(yè)局，四川 西昌615000）

0 引 言

電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定控制是防止在復(fù)雜情況下，電網(wǎng)事故擴大導(dǎo)致大面積停電而采取的緊急控制措施。它有計劃、合理地解決問題，保障系統(tǒng)可靠運行。西昌區(qū)域電力穩(wěn)定控制系統(tǒng)隨電網(wǎng)的發(fā)展孕育而生。500 kV月城變的建成投運也就預(yù)示著西昌區(qū)域電力穩(wěn)定控制系統(tǒng)將發(fā)揮極其重要的“第三道防線”作用，確保西昌區(qū)域電網(wǎng)的安全可靠運行。

根據(jù)西昌區(qū)域電網(wǎng)的建設(shè)，西昌區(qū)域主要包括500 kV變電站兩座，220 kV變電站九座，以及110 kV、35 kV、10 kV變電站若干。西昌區(qū)域220 kV 及以下電網(wǎng)有與500 kV月城站有唯一聯(lián)系，因此西昌區(qū)域電力穩(wěn)定控制系統(tǒng)建設(shè)顯得尤為重要，目前包括500 kV月城站穩(wěn)定控制系統(tǒng)、220 kV西昌站穩(wěn)定控制系統(tǒng)和220 kV會東站穩(wěn)定控制系統(tǒng)，根據(jù)電網(wǎng)建設(shè)，還可以擴展到其它站。

1 500 kV月城變穩(wěn)定控制系統(tǒng)

（1）500 kV月城變穩(wěn)定控制系統(tǒng)組成

500 kV月城變穩(wěn)定控制裝置作為主站設(shè)備，由一臺RCS－992A主機、2臺RCS－990A從機及其輔助設(shè)備組成。RCS－992 A是南瑞繼保電氣公司生產(chǎn)的穩(wěn)定控制裝置，主要用于區(qū)域電網(wǎng)及大區(qū)互聯(lián)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定控制，采用分布式體系，硬件軟件實現(xiàn)了模塊化結(jié)構(gòu)，靈活方便，具有通用性很強的暫態(tài)穩(wěn)定控制策略表，智能化程度高，可靠性強。

（2）500 kV月城變穩(wěn)定控制系統(tǒng)功能

豐水期積聚西昌地區(qū)水電，通過月城——普提2回500 kV線路向主網(wǎng)送電；枯水期西昌地區(qū)電力缺額由主網(wǎng)通過2回500 kV線路向主網(wǎng)供電，到達供需平衡。具體而言，月城變500 kV線路、主變發(fā)生N－1故障（它是指電力系統(tǒng)中任一且唯一元件如線路、變壓器等發(fā)生故障）后，保護正確動作，系統(tǒng)穩(wěn)定，月城變穩(wěn)定控制裝置不動作；月城變500 kV線路、主變發(fā)生N－1故障后，系統(tǒng)不穩(wěn)定，月城變穩(wěn)定控制裝置將動作；月城變500 kV主變發(fā)生N－2故障后，月城變穩(wěn)定控制裝置將動作；月城——普提500 kV線路發(fā)生 N－2故障后，月城變穩(wěn)定控制裝置將動作。穩(wěn)定控制裝置動作情況都是豐水期需要切除部分上網(wǎng)水電，采取切西昌站、會東站的110 kV電源線的措施；枯水期需要切除本地部分負荷，采取切西昌站、會東站的110 kV負荷線的措施。

故障時是切機組還是切負荷，其依據(jù)都是檢測事故前斷面潮流（它是指組成斷面的各條支路的潮流之和，它清晰地反映了斷面所連接的兩地區(qū)之間的功率交換關(guān)系。斷面是指電網(wǎng)中連接兩地區(qū)之間的多條支路所形成的聯(lián)絡(luò)線族）方向，如果斷面潮流方向為正方向，則切負荷；如果斷面潮流方向為反方向，則切機組。

（3）500 kV月城變穩(wěn)定控制系統(tǒng)策略表

正常運行時，作為主站的月城變穩(wěn)定控制裝置接收西昌站、會東站子站的運行工況和可切機組量或可切負荷量；故障時根據(jù)策略表，向西昌站、會東站子站發(fā)切機組或切負荷命令。

由于存在西昌站、會東站兩個子站，可以設(shè)置子站切機切負荷優(yōu)先級以及每個子站內(nèi)切機切負荷優(yōu)先級。故障時，在西昌站與會東站負荷中實現(xiàn)輪選，例如：西昌站負荷優(yōu)先級定值為1，會東站負荷優(yōu)先級定值為2，則切負荷順序為西昌站優(yōu)先級最高線路→會東站優(yōu)先級最高線路→西昌站優(yōu)先級次高線路→會東站優(yōu)先級次高線路……按此順序進行，一直滿足需切量為止。

500 kV月城變穩(wěn)定控制系統(tǒng)比較復(fù)雜，根據(jù)主站線路、主變運行情況和線路、主變的跳閘情況以及線路、主變500 kV側(cè)的功率，制訂策略表。線路、主變故障時統(tǒng)計如表1所示。

表1 線路、主變故障時統(tǒng)計

有了線路、主變故障時統(tǒng)計表，可以制訂出每一種故障方式時對應(yīng)的策略表，每個方式的策略表格式完全相同，如表2所示。

表2 每一種故障方式時對應(yīng)的策略表

（4）500 kV月城變穩(wěn)定控制系統(tǒng)跳閘判據(jù)

作為主站，線路跳閘判據(jù)有兩個，一個判據(jù)是依靠電氣量，結(jié)合開關(guān)量輔助判據(jù)。

同時，由于線路故障分為單永故障和相間故障，所以另一個判據(jù)是接入保護裝置的動作接點信號，并結(jié)合電氣量作為線路跳閘的判據(jù)。

2 220 kV西昌站、會東站電力穩(wěn)定控制系統(tǒng)

220 kV西昌站、會東站穩(wěn)定控制裝置作為子站設(shè)備，設(shè)有一臺穩(wěn)控柜及一臺通信接口柜。西昌站由一臺RCS－992A主機、1臺RCS－990A從機及其輔助設(shè)備組成。會東站由一臺RCS－992A主機、2臺RCS－990A從機及其輔助設(shè)備組成。

（1）220 kV西昌站、會東站子站的基本功能

a.接收上級主站下發(fā)的切機組/切負荷的命令，執(zhí)行切除相應(yīng)的負荷線路。

b.上送本子站的各110 kV線路可切量信息至上級主站。

c.本子站內(nèi)低頻低壓自動切負荷減載。

（2）接收遠方命令切除對應(yīng)元件功能

a.根據(jù)主站命令執(zhí)行切線路命令，切除相應(yīng)的負荷線路有兩個必備條件，一是接收到遠方主站的切線路命令；二是本子站本地壓板投入允切本線路。

b.可切量上送主站，本站裝置采集各110 kV線路的功率可切量，將可切量上送至主站。本站線路投運且對應(yīng)可切壓板投入時，該元件為可切元件。

（3）子站內(nèi)低頻低壓自動切負荷減載

根據(jù)子站110 kV母線電壓的頻率和電壓水平，設(shè)置多個輪次的低頻和低壓繼電器（各個輪次之間相互獨立，無邏輯和時間上的聯(lián)系），根據(jù)相應(yīng)的邏輯繼電器動作情況，切除相應(yīng)的線路。低頻動作判據(jù)是故障時的頻率小于等于定值，且故障時間延時大于定值時間，低頻動作。為了防止TV斷線等因素引起低頻誤動作，增加低電壓閉鎖和df/dt閉鎖條件。

低壓動作判據(jù)是故障時的電壓小于等于定值，且故障時間延時大于定值時間，低壓動作。同樣有電壓過低閉鎖、電壓突變閉鎖和TV斷線閉鎖條件。

3 西昌區(qū)域電力穩(wěn)定控制系統(tǒng)運行注意事項

（1）通信通道方面

主站有一個，子站有二個，主站與子站之間的通道是由光纜、同軸電纜、MUX－22、PCM 通道組成，通道的可靠性直接影響穩(wěn)定控制功能。若通道告警，主站與子站將無法通信，主站與子站信息交換無法實現(xiàn)，也就失去穩(wěn)定控制功能，此時需要退出穩(wěn)定控制裝置，并盡快查明通道告警原因，及時恢復(fù)通道。

（2）功率信息核對

通道正常情況下，在主站核對兩個子站各條110 kV線路的功率信息是否與實際功率信息一致。若兩者不一致，直接影響主站策略表的執(zhí)行，可能造成誤切線路。

（3）壓板信息核對

主站壓板是否可靠投入，這直接關(guān)系到主站穩(wěn)定控制功能的投退，是穩(wěn)定控制系統(tǒng)可靠運行的關(guān)鍵。

子站壓板是否可靠投入，影響到主站制訂的切機組切負荷策略，以及切除子站負荷線路是否能使系統(tǒng)重新到達穩(wěn)定。

（4）定期檢查裝置運行情況，發(fā)現(xiàn)有異常信號時，及時查明引起異常信號的原因，消滅隱患。若異常情況無法處理，應(yīng)盡早聯(lián)系生產(chǎn)廠家，得到廠家技術(shù)支持，迅速恢復(fù)正常運行方式。

4 結(jié)束語

西昌區(qū)域電力穩(wěn)定控制系統(tǒng)隨電網(wǎng)的發(fā)展而建立，其功能齊全、策略明確，發(fā)揮了極其重要的作用。在以后的運行中，還需要加強穩(wěn)定控制裝置運行維護，及時發(fā)現(xiàn)異常并消除異常，確保其健康運行，也保障電網(wǎng)的可靠運行。

［1］ 南瑞繼保電氣有限責(zé)任公司.RCS－992A型分布式穩(wěn)控裝置技術(shù)和使用說明書［Z］.2010.

［2］ 杜 杰，顧建煒，曹一家，等.電網(wǎng)斷面潮流在線監(jiān)測系統(tǒng)［J］.電網(wǎng)技術(shù)，2007，（16）：22－25.