發電廠電力系統穩定控制裝置的應用實踐研究

吳萍

摘要：電力能源的重要性隨著社會發展日益突顯。電力系統的構成包括發電廠，輸電線路，變電站以及用電設備等，不同要素協同作用從而使整體系統能夠有效穩定的工作。因此在系統運行的過程中需要采取有力措施從而確保其能夠安全穩定運行。發電廠電力系統穩定控制裝置能夠解決系統運行過程中的過負荷、故障等相關安全穩定問題，從而為社會經濟發展提供穩定的電力供應。本文就發電廠電力系統穩定控制裝置的應用實踐研究作簡要闡述。

關鍵詞：發電廠；電力系統；穩定控制裝置應用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.02.124

穩定控制裝置是發電廠電力系統整體安全控制體系的組成部分，能夠確保系統在運行過程中出現故障時通過切負荷或者是切機方式，使系統保持正常工作。穩定控制裝置與繼電保護、安全控制，事故后期恢復等共同發揮作用，從而使電力系統能夠安全穩定工作。

1電力系統穩定控制技術發展情況

我國電力系統經過了較長的發展時期，裝機容量與總的發電量在持續增長，而另一方面電力規模在擴大的同時，系統穩定性也在持續提升。電力企業為確保穩定與安全工作制定了相應的規范與標準，強化對電網建設工作，對電網結構進行持續的優化與改善，提升保護裝置的性能，增強故障修復的能力與速度，通過對電網可控與穩定性進行分析從而找出潛在問題，并且在工作的過程自主研發了相關技術。從80的年代后期，我國研發了基于微機的穩定控制系統，并且陸續投入運行。電力系統安全穩定控制根據目的不同可以將其分為兩個方面，分別是緊急控制與預防控制。但是電力穩定及安全控制工作因技術復雜，對系統可靠性要求比較高，因此在工作過程中仍然存在部分問題，有待工作人員進一步解決。

2電力穩定控制裝置應用于工作需要解決的問題

控制系統在配置方面需要遵循相應的原則及標準，但是工作人員對于安全工作的理解會存在差異，對系統認知也會存在差異，因此在具體工作執行方面結果會體現出差異。同時也會出現某些問題，比如電力設施增設需要考慮的具體情況，電力設備減少適用的情況。

在設計環節需要將短問題納入考慮范圍，保護裝置拒動如何解決。對于可能出現的問題要明確其應對的方法，從而使后期在問題發生的時候能夠有效解決。

對電力系統可控性進行改進，電力系統穩定控制工作主要應用了解列，切機，切負荷等方式，其共同點在于都會產生負荷損失。隨著電網規模擴大，復雜性增強，對電網運行安全、可控性要求也在提升。系統在設計與規劃階段需要考慮到更加復雜的情況、不同情況下可能會遇到的問題，從而制定更多的可行預防措施。比如電抗器快速投切，并聯電容器緊急投切，在條件具備的情況下可以考慮采用串補裝置等。

控制系統有效協調配合也是工作過程中需要考慮的問題，不同的裝置與系統需要有效配合，才能使整體效益最大化，比如可以采用分布式控制或者是分散控制，而此時考慮整體的協調性與配合就十分重要。裝置需要有效配合與協調，同時又要避免其發生無選擇性動作。存在問題主要是切負荷選擇性，解列選擇性等?？刂葡到y應用的范圍日益廣泛，因此協調性問題也需要受到足夠的重視。

3發電廠穩定控制裝置主要作用及原理

（1）穩定控制裝置的作用。電力系統在運行過程中會存在各種問題，因此需要采用防護措施，穩定控制體系通常會設置不同的防線從而為系統整體穩定安全運行提供保障。包括繼電保護，穩定控制裝置，失步解列。穩定裝置主要作用在于應對電網運行過程中發生嚴重的故障，但是就電網運行而言，嚴重故障發生的概率比較小，因此屬于預防性質的措施。比如某電廠220kV母線共配置了三條出線，燃煤機組通過母線向外供電。其中一條線路是單回線運行，而剩余的線路則是雙回線運行。發生雙線跨線問題時，另一回線則會故障跳閘。單回線過負荷時，如果機組運行功率不低于發電機允許功率定值，穩定控制裝置就會發生作用，對功率較大的機組實施聯切從而確保機組與電網整體安全。

（2）發電廠穩定控制裝置工作的主要原理。以上述某電廠為例，在設置了穩定控制裝置的前提下，對單回線三相電壓、電流、機組三相電壓與電流進行檢測，從而進行現場判斷。通過檢測獲得的電氣量數據，對線路功率進行計算，以此作為對線路狀態判定的依據，分析系統線路是否存在過載情況，機組實際功率等。穩定控制裝置在切機時需要滿足相應的條件，比如在上述案例中，收到雙回線跳閘信號，裝置判斷線路出現了雙回線跨線事故，或者是其中一條線檢修而另一條線路跳閘。單回線出現問題，主要是過負荷。裝置接收到跳閘信號后，裝置啟動，并且在一定時間判斷，判斷依據同時滿足時，裝置就可以確定故障為單回線過負荷。判斷依據為：單回線在運行的過程中出現功率突增情況，并且具體情況與功率突增判斷依據是相符的；單回線運行時其功率方向為輸出，單回線運行，其中任意兩相電流與過載電流允許值一致，單回線運行，其功率與過載功率允許值一致；單回線運行，過載聯切操作時間在延時范圍內，功率與電流值一直處于高于整定值的狀態。

4安全穩定控制裝置硬件軟件與聯系標準化

硬件與軟件標準化，為確保電力系統在發展的過程中，控制裝置能夠良好的適應，避免新的產品需要較長的開發周期，就需要裝置在硬件與軟件方面實現標準化，從而能夠靈活的在不同的平臺組裝應用。同時標準化的優勢還體現在能夠確保質量，從而確保穩定控制裝置能夠有效發揮其作用。雖然在標準化方面已經獲得了一定的成果，但是還需要隨著外部環境變化而進一步規范，以適應工作的需要。

信號傳輸方面，穩定控制裝置應用的弱點就在于通道與信號傳輸設備，需要對此予以微重點關注。具體要求包括了，明確信號設備性能標準，如果其性能無法滿足工作的要求時需要增強其能力或者是更換升級。設備在選擇的時候盡可能考慮成熟的技術與型號，對于輸入與輸出電路需要強化設計，比如就地檢測或者是雙重化設計等。

控制系統與二次裝置會有一定聯系，比如電壓與電流互感器，繼電保護與斷路器控制回路，以及其它存在聯系的電路等。為了確保各種電路能夠有效配合工作，并且可靠性能夠得到保障。在站、廠二次回路設計時就應該考慮到此方面問題，借鑒以往的工作經驗，從而制定嚴格的標準與規范、制度，使電網能夠穩定可靠的運行。

5穩定控制裝置運行評估與管理

（1）建立完善的管理制度規范。穩定控制工作作為一項重要的工作，由于其涉及到較多的專業，因此在管理工作方面會存在較大的難度。某些電力企業在管理過程中可能會由于缺乏工作經驗從而導致制度規范不健全，工作會有潛在的問題?？刂蒲b置應用的范圍擴大，因此出現的問題也在增多，比如現場驗收與安裝工作、試運行工作、設備維護與修理工作、安全管理工作等。管理工作得不到重視或者是職責不清晰，導致出現一系列問題。

（2）裝置運行性能評價。對控制裝置運行性能評估傳統的方法是對繼電保護性能進行評價，但是該方法具有一定的局限性?？刂葡到y有其自身特點，因此可以考慮其它的方法。比如將控制裝置動作區分為成功動作、不成功的動作、失誤的動作、不必要的動作。而從性能指標方面進行區分則可以將其分為依賴性指標、有效性指標、不必要動作率等，在對控制裝置工作效果準確反映的同時，又方便了工作交流與開展。

在經濟效益評估方面，對經濟效益進行合理評估能夠為控制措施選擇提供依據，考慮到評估方法存在的局限性，因此需要考慮到評估方法的經濟性層面。經濟效果包括兩個方面，分別是損失與效益。從效益方面又可以將其分為直接與間接的效益，損失則包括了控制裝置作用發生時可能會引發的附加損失，如切負荷損失等。不良后果比如設備裝置安全性會由此而降低，設備出現磨損等。

（3）控制裝置運行管理工作。管理工作開展從一定程度上來講可以結合到工作中存在的問題，從整體層面上來講，可以從制度、人員、技術、設備等方面落實?？刂蒲b置應用于發電廠，各項制度需要完善，比如日常檢查，定期維護，應急情況處理，標準完善等。同時需要結合工作環境變化提升工作人員技能與素質，使其能夠正確的操作設備。技術方面電廠需要考慮自身情況結合外部大環境發展，及時更新技術，從而確保設備與技術能夠為工作開展提供支撐，降低故障發生的概率。

6結束語

控制技術的發展推動了控制裝置發展，而控制裝置應用則為發電廠正常穩定地工作提供了保障。應用控制技術，需要結合到發電廠實際情況從而選擇合適的設備與技術，提升工作人員技能，為設備正常運行提供保障。并且通過其它措施的落實從而為控制裝置正常發揮作用創造良好的環境。發電廠需要對控制裝置進行有效維護，確保裝置始終處于正常工作狀態，使裝置可靠性提升，從而鞏固系統運行保障體系。