綏中廠東北側(cè)安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)改造淺談

王諭

摘 ?要：扎魯特±800kV特高壓直流輸電工程及送端電網(wǎng)配套工程投產(chǎn)后，為解決扎青直流系統(tǒng)故障后東北電網(wǎng)存在的過電壓和過頻問題，綏中廠做為東北電網(wǎng)的一個組成部分，需要開展穩(wěn)控裝置的升級工作。文章主要介紹安穩(wěn)控制系統(tǒng)保護邏輯的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：升級改造;安穩(wěn)控制系統(tǒng)

一、設(shè)備概況

東北側(cè)安穩(wěn)裝置：綏中東北側(cè)現(xiàn)運行的安穩(wěn)裝置為北京四方公司生產(chǎn)的CSS100系列產(chǎn)品。由A屏、B屏及通訊接口屏共3面屏組成。2012年9月與2015年6月，又分別進行了策略升級。目前東北側(cè)安穩(wěn)裝置接收高嶺換流站、沙河營站兩個方向的控制措施。

機組次同步振蕩保護裝置：北京四方公司生產(chǎn)的2套CSC-812型汽輪發(fā)電機組軸系扭振保護裝置和1套CSC-815型汽輪發(fā)電機組軸系扭振監(jiān)測裝置。

二、執(zhí)行情況

增設(shè)4臺通信接口裝置，對扎魯特方向通信，原有與高嶺換流站、沙河營變通信接口裝置及智能報告系統(tǒng)繼續(xù)使用。

遼西穩(wěn)控系統(tǒng)由兩面就地安全穩(wěn)定控制屏，兩面遠方安全穩(wěn)定控制屏，一面遠方信號傳輸屏，一面光電轉(zhuǎn)換屏，共六面屏組成。該系統(tǒng)與董家變、沙河營變、北寧變之間進行通信通道連接，接收董家變、沙河營變、北寧變等三個方向的遠方控制命令，作用于切除綏電#1機組和#2機組。

綏中電廠穩(wěn)控裝置按雙套配置：每套配置1面屏（包括一臺CSS-100BE穩(wěn)控裝置主機和一臺CSS-100BE穩(wěn)控裝置從機），布置在保護小室，配置4臺CSC-187C通信接口裝置安裝于通信機房內(nèi)的通信屏柜內(nèi)。

對扎魯特系統(tǒng)，提供2個獨立2M接口，可經(jīng)不同路由或復(fù)用路由至扎魯特主站。裝置配置如下圖1所示。

1、故障判別邏輯

1.1低頻判別邏輯

低頻啟動判別：

f ≤fqd （低頻啟動定值），延時50ms。

低頻動作判別邏輯：

低頻第一輪動作：低頻啟動，f ≤f1 、t≥tf1。

低頻第二輪動作：低頻啟動，f ≤f2、t≥tf2。

低頻第三輪動作：低頻啟動，f ≤f3、t≥tf3。

低頻第四輪動作：低頻啟動，f ≤f4、t≥tf4。

低頻第五輪動作：低頻啟動，f ≤f5、t≥tf5。

其中，fqd為低頻啟動定值，tfqd為低頻啟動延時，f1……f5分別為低頻第一輪……第五輪定值，tf1……tf5分別為低頻第一輪……第五輪延時。以上五輪完全獨立，不相互依賴。

1.2低壓判別邏輯

低壓啟動判別：

U ≤Uqd （低壓啟動定值），延時50ms。

低壓動作判別邏輯：

低壓第一輪動作：低壓啟動，U ≤U1 、t≥tu1。

低壓第二輪動作：低壓啟動，U ≤U2 、t≥tu2。

低壓第三輪動作：低壓啟動，U ≤U3 、t≥tu3。

低壓第四輪動作：低壓啟動，U ≤U4 、t≥tu4。

低壓第五輪動作：低壓啟動，U ≤U5 、t≥tu5。

其中，Uqd為低壓啟動定值，tuqd為低壓啟動延時，U1……U5分別為低壓第一輪……第五輪定值，tu1……tu5分別為低壓第一輪……第五輪延時。以上五輪完全獨立，不相互依賴。

1.3過頻判別邏輯

過頻啟動判別：

f ≥fqd ?（過頻啟動定值），延時50ms。

過頻動作判別邏輯：

過頻第一輪動作：過頻啟動，f ≥f1 、t≥tf1。

過頻第二輪動作：過頻啟動，f ≥f2 、t≥tf2。

過頻第三輪動作：過頻啟動，f ≥f3 、t≥tf3。

過頻第四輪動作：過頻啟動，f ≥f4 、t≥tf4。

過頻第五輪動作：過頻啟動，f ≥f5 、t≥tf5。

其中，fqd為過頻啟動定值，tfqd為過頻啟動延時，f1……f5分別為過頻第一輪……第五輪定值，tf1……tf5分別為過頻第一輪……第五輪延時。以上五輪完全獨立，不相互依賴。

1.4過壓判別邏輯

過壓啟動判別：

U ≥Uqd ?（低壓啟動定值），延時50ms。

過壓動作判別邏輯：

過壓第一輪動作：過壓啟動，U ≤U1 、t≥tu1。

過壓第二輪動作：過壓啟動，U ≥U2 、t≥tu2。

過壓第三輪動作：過壓啟動，U ≥U3 、t≥tu3。

過壓第四輪動作：過壓啟動，U ≥U4 、t≥tu4。

過壓第五輪動作：過壓啟動，U ≥U5 、t≥tu5。

其中，Uqd為過壓啟動定值，tuqd為過壓啟動延時，U1……U5分別為過壓第一輪……第五輪定值，tf1……tf5分別為過壓第一輪……第五輪延時。以上五輪完全獨立，不相互依賴。

2、異常判別邏輯

2.1頻率電壓異常閉鎖條件

頻率越限閉鎖

若頻率f>65Hz或f<35Hz，裝置判為頻率異常，閉鎖低頻邏輯，延時5s發(fā)出頻率異常告警。頻率值恢復(fù)正常后，自動解除閉鎖。

df/dt閉鎖

當(dāng)裝置判別-df/dt>低頻變化率閉鎖定值時，閉鎖低頻邏輯。在頻率恢復(fù)到fqd（低頻啟動定值）以上時，裝置解鎖。

du/dt閉鎖

當(dāng)裝置判別出-du/dt≥低壓變化率閉鎖定值時，閉鎖低壓邏輯;待電壓恢復(fù)到Uqd（低壓啟動定值）后，裝置解鎖。

PT斷線閉鎖

當(dāng)正序電壓U1≤0.2Un或負序電壓U2≥0.15Un時，裝置判斷為PT斷線;延時5s發(fā)PT斷線異常告警信號;異常消失后，延時5s告警返回。

2.2裝置異常檢測

TA斷線檢測

本裝置未啟動的狀態(tài)下，進行TA異常檢測。

判據(jù)為：3I0 ≥ 0.1In且3I0 > 0.125Imax ，持續(xù)滿足條件5s后，發(fā)TA斷線告警信號。異常狀態(tài)消失后，延時5s自動返回。

TV異常檢測

本裝置未啟動的狀態(tài)下，進行TV異常檢測。

判據(jù)為：

一相或兩相斷線：3U0 > 0.1Un;

三相失壓：3U0 < 0.1Un 且 Ujmax< 0.2Un，I> 0.1In。

持續(xù)滿足條件5s后，發(fā)TV異常告警信號。異常狀態(tài)消失后，延時5s自動返回。

3、投停判別邏輯

對于水電及火電機組，裝置采用有功功率值，判別元件的投/停運行狀態(tài)。

投運狀態(tài)：P>PT（PT為投運功率定值）;

停運狀態(tài)：P

5. 結(jié)論

此次東北側(cè)安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)的改造成功，為機組及線路的安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟運行奠定堅實的基礎(chǔ)，同時過程中全程陪同調(diào)試，對系統(tǒng)有了更深的了解、對線路的輸配電系統(tǒng)有了更深刻的認識，對日后的維護工作提供了技術(shù)保障。

參考文獻

[1] 吳智杰 .繼電保護與安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)隱性故障研究綜述及展望[J]. 科技展望.2015（36）.

[2]王再利.電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].電子技術(shù)與軟件工程.2017（14）.

[3]劉澤.電力調(diào)度運行中的安全穩(wěn)定管理[J].中國高新技術(shù)企業(yè).2015（24）.

[4]周全仁，張海.現(xiàn)代電網(wǎng)自動控制系統(tǒng)及其應(yīng)用[M].中國電力出版社.2004.