受地區(qū)電源影響的110kV線路重合成功率提升措施

● 廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司肇慶供電局 陳仲鐸

肇慶地區(qū)由于水電資源豐富，經(jīng)過多年的建設(shè)，地區(qū)小水電已經(jīng)呈現(xiàn)一定規(guī)模。同時，受到國家產(chǎn)業(yè)政策影響，一些綜合利用的小電廠也紛紛建立，新上光伏發(fā)電項(xiàng)目陸續(xù)投入使用，形成大量分布式電源接入肇慶電網(wǎng)的局面。這些發(fā)電機(jī)組一般通過110kV、35kV或10kV單回聯(lián)絡(luò)線與系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，由于這些小電廠類型復(fù)雜，技術(shù)水平高低不等，設(shè)備狀況參差不齊，在設(shè)計(jì)時未充分考慮小電廠聯(lián)網(wǎng)所引起的諸多技術(shù)問題，繼電保護(hù)和自動裝置配備不完善，從而給電網(wǎng)帶來嚴(yán)重隱患。肇慶山區(qū)廠站多為單線多級串供，當(dāng) 110kV線路出現(xiàn)瞬時故障跳閘后，由于小電源未及時與系統(tǒng)解列，該線路可能無法實(shí)現(xiàn)檢同期或檢無壓重合，導(dǎo)致110kV變電站全站失壓，降低了供電可靠性。

1 提高小電源線路重合成功率的解決方向

隨著國家產(chǎn)業(yè)政策的影響，分布式電源接入系統(tǒng)將成為未來的趨勢，對系統(tǒng)運(yùn)行的影響也將越來越大。提高小電源線路重合成功率的解決方向，主要有以下幾個方面。

1.1 調(diào)整定值配合

通過保護(hù)定值的配合解決小電源問題，一方面無需增加額外的設(shè)備，節(jié)省購買設(shè)備的費(fèi)用，另一方面也可以簡化現(xiàn)場工作，減少現(xiàn)場維護(hù)工作。對于容量較大的上網(wǎng)電源，可按一般的三段式配合原則，小電源側(cè)往系統(tǒng)側(cè)進(jìn)行配合。另一種簡化小電源側(cè)保護(hù)配置的方法，是通過退出地方小電源側(cè)的線路保護(hù)，只保留小電源升壓站出線開關(guān)的線路保護(hù)，提高小電源上網(wǎng)線路供電的可靠性。用調(diào)整保護(hù)配合的方案解決小電源問題，大多是以整定規(guī)程為依托，在規(guī)程的基礎(chǔ)上進(jìn)行配合。

1.2 重合閘方式

關(guān)于小電源的重合閘方式，雙側(cè)電源的線路除采用解列重合閘的單回線路外，均應(yīng)有一側(cè)檢同期重合閘，以防止非同期重合閘對設(shè)備的損害。但實(shí)際運(yùn)行很難通過檢同期重合成功，造成線路失壓。自適應(yīng)重合閘的解決方案，在豐水期地方小水電能夠帶起地區(qū)負(fù)荷時，解列裝置切除部分負(fù)荷使準(zhǔn)同期重合閘成功，在枯水期地方小水電帶不起地區(qū)負(fù)荷時，解列裝置切除負(fù)荷后仍不能滿足要求，則解列小水電，重合閘檢母線無壓成功，可迅速恢復(fù)山區(qū)線路的供電。

1.3 保護(hù)裝置聯(lián)跳

保護(hù)裝置聯(lián)跳的主要思路是通過線路或主變保護(hù)裝置動作時，一并聯(lián)切小電源線路的方式來排除小電源對線路復(fù)電的影響。在110kV雙回線供電的變電站，通過增設(shè)聯(lián)切小電源線路開關(guān)回路，在110kV線路故障時，由壓板投退控制選擇性聯(lián)切小水電的方式，提高供電線路的重合成功率，在保證大電網(wǎng)安全的前提下，同時兼顧小電源機(jī)組的安全運(yùn)行。

1.4 安自裝置聯(lián)切解列

在工程實(shí)際中，使用安自裝置聯(lián)切小電源線路得到廣泛的應(yīng)用。利用110kV線路備自投動作時聯(lián)切小電源的方法，一種是針對小電源容量較小，無法支撐小網(wǎng)負(fù)荷的情況，備自投動作直接聯(lián)切小電源；另一種則是在小電源支持孤網(wǎng)運(yùn)行時，備自投動作聯(lián)切主變變中變低，由小電源獨(dú)立供電，最后通過人工同期合上變中開關(guān)的處理方法。

1.5 區(qū)域備自投

一般說來，當(dāng)鏈?zhǔn)诫娋W(wǎng)聯(lián)絡(luò)線上中間變電站失壓時，站內(nèi)備自投裝置往往無法發(fā)揮作用，無法保證每個變電站都受到備自投裝置的保護(hù)。于是，近年來國內(nèi)許多地區(qū)開展了基于能量管理系統(tǒng)（EMS）的區(qū)域網(wǎng)絡(luò)備自投技術(shù)的研究和應(yīng)用。由于小電源的廣泛存在，區(qū)域備自投動作過程中需要考慮到110kV地方水電上網(wǎng)的情況，才能保證鏈?zhǔn)骄W(wǎng)絡(luò)的可靠供電。

1.6 小電源的運(yùn)行管理

除了通過技術(shù)手段消除小電源上網(wǎng)對系統(tǒng)的影響外，通過加強(qiáng)對小電源入網(wǎng)管理，也能從源頭上控制小電源線路的影響程度。從專業(yè)管理的角度，通過規(guī)范地區(qū)小電源管理的組織架構(gòu)，嚴(yán)抓項(xiàng)目審查流程，嚴(yán)把工程驗(yàn)收關(guān)，加強(qiáng)并網(wǎng)后的專業(yè)管理，不斷提升對小電源的管理規(guī)范性。

2 多級串供線路小水電問題的解決方案

廣東肇慶四會片區(qū)110kV電網(wǎng)已基本實(shí)現(xiàn)環(huán)網(wǎng)布置、開環(huán)運(yùn)行的建設(shè)。220kV布基站與220kV四會站經(jīng)3個110kV變電站串接，形成環(huán)網(wǎng)布置，如圖1所示。

圖1 布基-四會系統(tǒng)一次接線圖

正常運(yùn)行方式下，110kV布貝甲線運(yùn)行供110kV貝水站，110kV布貝乙線由220kV布基站送電帶壓至110kV貝水站；110kV貝富線運(yùn)行供110kV富溪站；110kV四沙線運(yùn)行供110kV大沙站，110kV沙富線由110kV富溪站送電帶壓至110kV大沙站；110kV沙電線運(yùn)行供馬房水電站。

特殊方式下，110kV四沙線檢修，此時110kV布貝甲線需要串供3座110kV變電站及馬房水電站。若布貝甲線、貝富線、沙富線任一線路出現(xiàn)瞬時故障，本線主保護(hù)不經(jīng)延時跳開線路兩側(cè)開關(guān)，主電源側(cè)經(jīng)過檢線路無壓重合成功，然而由于馬房水電站的存在，故障線路弱電源側(cè)檢同期與檢母線無壓均無法成功，導(dǎo)致線路重合失敗，最終導(dǎo)致全站失壓。最嚴(yán)重的情況，若布貝甲線重合失敗，而站內(nèi)備自投因?yàn)樾‰娫垂╇妼?dǎo)致在備自投裝置充電時間內(nèi)貝水站母線電壓未達(dá)到動作值，將有可能導(dǎo)致3座110kV失壓的嚴(yán)重后果。

對此需要制定特殊方式下的繼保定值整定方案，防止出現(xiàn)故障范圍擴(kuò)大的情況發(fā)生?？紤]到整串三條線路均配置光纖差動保護(hù)，若其中一回線路發(fā)生瞬時故障，本線的光纖差動保護(hù)會不經(jīng)延時跳開兩側(cè)開關(guān)，由于地區(qū)電源的存在，將導(dǎo)致地區(qū)電源側(cè)開關(guān)重合失敗。

因此，在特殊運(yùn)行方式時，要求退出布貝甲乙線、貝富線、沙富線光差保護(hù)距離I段、零序I段等速斷保護(hù)，同時需要退出不對稱相繼速動保護(hù)，防止該保護(hù)搶先于后備段保護(hù)動作，同時需要退出距離I段（非延時段）。在計(jì)算過程中，110kV布貝甲乙線、貝富線、沙富線按正常方式整定，沙電線馬房側(cè)即小電源側(cè)按保全線整定。定值配合圖如圖2所示，圖中直線表示各段保護(hù)的保護(hù)范圍。

圖2 定值配合圖

在此方案中，若布基-馬房電站段任一段線路中出現(xiàn)故障時，小電源側(cè)首先馬房電站跳開站內(nèi)開關(guān)，第一時間切除小電源且不允許重合。同時，大電源側(cè)的保護(hù)則按本線保護(hù)依次進(jìn)行動作。

3 結(jié)束語

本文搜集了小電源并網(wǎng)問題的研究現(xiàn)狀，分析出目前處理小電源問題的主要方式，再結(jié)合肇慶電網(wǎng)的保護(hù)配置及整定方案，根據(jù)肇慶電網(wǎng)四會片區(qū)的特點(diǎn)，提出了解決多級串供小電源并網(wǎng)線路重合閘問題。