發(fā)電廠電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制裝置的應(yīng)用

劉磊 青島華豐偉業(yè)電力科技工程有限公司

一、發(fā)電廠電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制的作用分析

發(fā)電廠電力系統(tǒng)之中含有很多不穩(wěn)定性因素，針對此現(xiàn)象，為了保證發(fā)電廠電力系統(tǒng)實現(xiàn)穩(wěn)定性運行，相關(guān)人員可以在系統(tǒng)的保障體系之中設(shè)置3 條不同的安全防線，穩(wěn)定控制裝置屬于這三條安全防線中的一種。發(fā)電廠電力系統(tǒng)在運行的過程當(dāng)中，如果電網(wǎng)發(fā)生較大的故障，穩(wěn)定性控制裝置能夠發(fā)揮自身的保護(hù)作用，保證電力網(wǎng)絡(luò)更為穩(wěn)定地運行。

二、電力穩(wěn)定控制裝置應(yīng)用注意問題分析

（一）人員操作問題

將控制系統(tǒng)配置于實際的發(fā)電廠運行系統(tǒng)必須需要遵循相應(yīng)的原則和標(biāo)準(zhǔn)，但由于員工對安全工作的理解會存在差異，因而對于穩(wěn)定控制系統(tǒng)的認(rèn)知也會有所差異，最終導(dǎo)致在具體工作的實施結(jié)果上會出現(xiàn)差異。同時，在實際的應(yīng)用中還會出現(xiàn)一些問題，如電力設(shè)施安裝沒有固定的模版、其需要根據(jù)具體情況來進(jìn)行符合實際情況的安裝以及如何有效減少電力設(shè)備的使用等。

（二）裝置設(shè)計問題

在設(shè)計過程中，還需要考慮到一個最為直觀的問題，如何有效保護(hù)裝置盡量免受移動的影響。對于在實際的運用中可能出現(xiàn)的問題，我們應(yīng)該提前具體的一一列出，并給出具體的處理的方法，以便當(dāng)問題出現(xiàn)時能夠有效且及時的進(jìn)行處理。同時，電網(wǎng)運行的安全性和可控性的要求隨著電網(wǎng)規(guī)模的擴(kuò)大和復(fù)雜程度的增加而在不斷的提高。因此在電力系統(tǒng)的設(shè)計和規(guī)劃階段，穩(wěn)定控制系統(tǒng)就應(yīng)將電力系統(tǒng)運行過程中不同情況下可能遇到的更復(fù)雜的情況和問題都考慮在內(nèi)，并提前一一列出給予全面的解決方案，從而保證可以作出更可行的預(yù)防措施以防止電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障。

（三）系統(tǒng)的協(xié)調(diào)問題

同時如何保證穩(wěn)定控制系統(tǒng)能夠有效的與發(fā)電系統(tǒng)中的其他工作相互協(xié)調(diào)也是實際安裝工作過程中需要考慮的問題。為了保證實現(xiàn)總體效益的最大化，必須要將整體發(fā)電系統(tǒng)中不同的設(shè)備和系統(tǒng)進(jìn)行有效的協(xié)調(diào)，否則無法滿足這一需求，因此將總體協(xié)調(diào)考慮到整體安裝中是非常重要的。為了避免穩(wěn)控制系統(tǒng)裝置的選擇性的行動，如甩負(fù)荷選擇性、分裂選擇性等。要求控制系統(tǒng)必須與別的裝置和系統(tǒng)能夠相互協(xié)調(diào)。而且隨著控制系統(tǒng)在發(fā)電系統(tǒng)中的應(yīng)用范圍越來越廣，因此如何將穩(wěn)定控制系統(tǒng)與發(fā)電系統(tǒng)中的其他裝置和系統(tǒng)相互協(xié)調(diào)必須給予足夠重視。

三、提高電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定的有效措施

從電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定的本質(zhì)來看，靜態(tài)儲備越大，電網(wǎng)靜態(tài)穩(wěn)定性越高。縮短“電氣距離”是提高靜態(tài)穩(wěn)定的根本措施。主要措施包括以下幾個方面：

（一）減小線路電抗

采用分裂導(dǎo)線可以減小架空線路的電抗。對于電壓為220k V 及以上的輸電線路，一般均采用分裂導(dǎo)線。這樣既可以減小線路電抗，又加強了系統(tǒng)之間的聯(lián)系，從而提高了電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

（二）提高電力線路的額定電壓

在電力線路始末端電壓相位角保持不變的前提下，沿電力線路傳輸?shù)墓β驶旧吓c電力線路額定電壓的平方成正比。換言之，提高電力線路的額定電壓相當(dāng)于減小電力線路的電抗。因此，提高了電力系統(tǒng)的靜態(tài)性。

（三）采用串聯(lián)電容器補償

電力線路串聯(lián)電容器補償除了可以降低電力線路電壓降落并用于調(diào)壓外，還可以通過減少電力線路的電抗來提高電力系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性。但由于這兩種補償?shù)哪康牟煌褂玫膱龊稀⒖紤]問題的角度也就存在很大的不同。一般情況下，串聯(lián)電容器的補償度愈大，愈接近于1，電力線路補償后的總電抗愈小，從而可以提高電力線路的輸送功率極限值，提高電力系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性。

四、提高電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的措施

提高電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的措施和提高靜態(tài)穩(wěn)定性的措施有所不同。其不是首先考慮縮短電氣距離，而是首先考慮減少能量差額或功率的臨時性措施。具體措施如下：

（一）快速切除故障和自動重合裝置的應(yīng)用

這是兩種常常配合在一起使用的借減少功率或能量的差額提高暫態(tài)穩(wěn)定性的措施，經(jīng)濟(jì)有效，應(yīng)首先考慮。

（1）快速切除故障。快速切除故障對提高電網(wǎng)暫態(tài)穩(wěn)定有著決定性作用。其大大提高了發(fā)電廠之間的穩(wěn)定性，減少了電動機失速的危險。

（2）自動重合閘。由于電力系統(tǒng)中的故障，特別是高壓電力線路的故障，大多是瞬時性短路故障。采用自動重合閘裝置可以大大提高電網(wǎng)的可靠性和穩(wěn)定性。因重合成功會使系統(tǒng)電源充足，易滿足負(fù)荷的要求，從而保證了負(fù)荷運行的穩(wěn)定性。

（二）電氣制動和變壓器中性點經(jīng)小電阻接地

（1）電氣制動。當(dāng)電力系統(tǒng)故障時，電機輸出的功率急劇減少，發(fā)電機功率因功率過剩而加速，如能迅速投入制動電阻，消耗發(fā)電機的有功功率以制動發(fā)電機，使發(fā)電機不失步，仍能同步運行，可提高電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性。

（2）變壓器中性點經(jīng)小電阻接地。變壓器中性點經(jīng)小電阻接地就是對接地性短路故障的電氣制動。在短路靠近送電端時，它主要由送端發(fā)電廠供給；靠近受電端時，主要由受端系統(tǒng)供給。送電端發(fā)電機由于要供給這部分功率，短路時它們的加速就要放緩，或者說這些電阻中的功率損耗起了制動作用，從而提高了系統(tǒng)能的暫態(tài)穩(wěn)定性。

（三）采用單元接線方式

這是不增加設(shè)備投資以提高電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的措施。采用單元接線基本上防止了發(fā)電廠之間并列運行暫態(tài)穩(wěn)定的破壞。

五、結(jié)束語

綜上所述，通過有效運用電廠穩(wěn)定控制裝置，從而有效保證發(fā)電廠電網(wǎng)和機組的安全穩(wěn)定運行。本文簡單說明了電力穩(wěn)定控制裝置應(yīng)用注意的問題，簡述了提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定的有效措施。