分布式稳定控制装置在包头电网中的应用

战学牛++杨培宏++戴景琪++杨君

摘 要：电力系统是生产生活中重要的组成部分，随着电力系统规模的逐步扩大，分布式稳定控制装置的应用对保证电网安全稳定运行意义重大。电力系统中，电路电网稳定运行是其重要生命线，发挥着至关重要的作用。文章介绍了SCS-500E分布式稳定控制装置在包头地区电网的成功应用，提出了稳控装置的配置情况、稳控策略以及注意事项等。

关键词：稳定控制装置 包头电网 稳定性

中图分类号：TM712 文献标识码：B 文章编号：1674-098X（2016）09（b）-0018-02

The Applications of Distributed Stability Control Devices in Baotou Grid

Zhan Xueniu1，2 Yang Peihong1 Dai Jingqi2 Yang Jun2

（1.School of Information Engineering，Inner Mongolia University of Science and Technology；2.Baotou Power Supply Bureau，Baotou Inner Mongolia， 014010，China）

Abstract：As the scale of power system is increasing，the use of distributed stability control devices have a great significance to ensure the safe and stable operation of power grid. The paper introduces the successful application of distributed stability control devices of SCS-500E in the region of Baotou of the power system and puts forward the configuration， stability control strategy and announcements etc of stability control devices.

Key Words：Stability control devices； Baotou grid； Stability

隨着内蒙古华电土右电厂两台660 MW空冷机组通过双回线接入500 kV威俊变，使得包头地区500 kV网架结构趋于完善，但同时系统稳定性问题也得到了高度重视。为提高包头地区电网安全稳定性，防范电网发生大面积停电事故，500 kV威俊变、包北变和华电土右电厂、萨拉齐电厂装设SCS-500E安全稳定控制装置构成了安全稳定控制系统。

1 包头电网安全稳定控制系统

针对电网可能遇到的不同事故，电力系统设置有3道防线。其中，第一道防线是针对电网常见的单一故障，由继电保护装置快速可靠地切除故障元件，确保电网稳定运行和正常供电。第三道防线针对发生概率很低的多重故障造成的稳定破坏，通过失步解列、低频低压减载等装置，防止系统崩溃出现大面积停电事故。而介于中间的第二道防线，是针对发生概率较低的严重故障，500 kV威俊变至500 kV包北变的包俊一线、包俊二线同时断开，通过安全稳定控制装置切机确保系统继续保持稳定运行。

1.1 包头电网安全稳定控制系统概况

包头电网安全稳定控制系统由500 kV威俊变、500 kV包北变、华电土右电厂、萨拉齐电厂4个厂站组成，各厂站均为双套配置。其中，威俊变作为该区域系统的枢纽变电站为控制主站，包北变为信息采集子站，华电土右电厂、萨拉齐电厂为切机执行站。

在500 kV威俊变、500 kV包北变、华电土右电厂、萨拉齐电厂分别配置有双套安全稳定控制装置。其中，包北变、华电土右电厂和萨拉齐电厂双套装置相互独立，并列运行。而威俊变作为发送切机命令的主站，为了防止由于双套装置测量误差而使得两套装置的措施不一致，导致过切问题，需采用主、辅运方式。

包北变、华电土右电厂、萨拉齐电厂均与威俊变通过2M复用光纤联通，威俊变主、辅运装置通过光纤直连，用于传递装置动作和闭锁信息。

1.2 包头电网安全稳定控制系统数据交换

包头地区安全稳定控制系统通过2M光纤通道进行数据交换，其中，信息采集子站包北变向主站威俊变发送包俊一线、包俊二线包北变侧的线路投停及故障信息量，而华电土右电厂和萨拉齐电厂作为切机执行站向威俊变发送机组功率信息、机组投停状态，威俊变负责向电厂发送切机命令。

1.3 包头电网安全稳定控制装置压板功能

（1）总压板功能。威俊变总功能压板退出，本柜装置动作不出口。包北变总功能压板退出，本柜判线路跳闸后不向威俊变发送线路跳闸信息。华电土右电厂、萨拉齐电厂总功能压板退出，上送机组功率为0，策略动作不切土右电厂机组。

（2）通道压板。任一侧通道压板退出，两侧装置报警。主运与辅运装置通信异常，收异常装置报通信异常报警，辅运装置闭锁；此时辅运装置退出与另柜通信压板可解除装置闭锁。

（3）机组允切压板退出，上送机组功率为0，对应机组不可切。

（4）机组检修压板投入，上送机组功率为0，对应机组不可切。

（5）线路检修压板投入，对应线路停运。

（6）萨拉齐电厂两台机组运行，萨拉齐电厂5012开关（与2号机组同串）检修，策略动作切1号机组。

（7）萨拉齐电厂两台机组运行，萨拉齐电厂5013开关（与1号机组同串）检修，策略动作切2号机组。

（8）威俊变主运压板退出，装置转为辅运状态，动作延时比主运装置慢35 ms。

2 威俊变安全稳定控制装置

500 kV威俊变安全稳定控制装置主要监测500 kV包俊一线、500 kV包俊二线威俊变侧运行状态、故障信息，接收500 kV包北变上送500 kV包俊一线、500 kV包俊二线包北侧运行信息和故障信息，同时，接收下级切机执行站华电土右电厂、萨拉齐电厂发来的可切机组容量信息、机组投运台数信息。当系统500 kV断面发生包俊双回断面开断时，采取切萨拉齐电厂、华电土右电厂机组措施保证电网的持续稳定运行。

2.1 投停判断功能

包俊双回投停双侧判断，任一侧判出停运则认为线路停运。

SCS-500E装置采集的500 kV包俊一线、500 kV包俊二线投停判据如下。

（1）投入检修压板，判元件停运，清元件异常。

（2）退出检修压板，满足以下任一条件即认为元件投运，否则认为元件停运。

①至少有两相电流大于等于定值Is1，且持续100 ms；

②有功功率大于等于Ps3，且持续100 ms；

③线路本侧的边或中开关至少两相TWJ为“0”且持续100 ms。

2.2 跳闸判断功能

包俊双回跳闸双侧判断，任一侧跳闸则认为线路跳闸。500 kV威俊变安控装置采集500 kV包俊一线、500 kV包俊二线的三相电压、三相电流，判断线路跳闸。当发生单相瞬时性接地故障，装置不判跳闸；发生单相永久性接地故障，装置判跳闸；发生相间故障，装置判跳闸；一个开关检修，另一个开关跳闸，装置判跳闸。

2.3 主、辅运闭锁

威俊变双套安全稳定控制装置采用主、辅运方式，威俊变主运装置若没有收到另柜动作信号则立即动作，同时发动作信号闭锁辅运装置；若收到另套装置的动作信号则被闭锁不再出口。

威俊变辅运装置，延时35 ms动作，若在延时期间没有收到另套装置的动作信号则辅运装置动作，同时发动作信号闭锁另套装置；若在延时期间收到另套装置动作信号则不再动作。

2.4 稳控系统策略

（1）包俊双线运行，发生N-2故障，装置动作切土右两台机组，切萨拉齐1台大机。

（2）包俊双线运行，发生N-1故障，装置不动作。

（3）包俊单回运行，运行线路跳闸，装置动作切土右两台机组，切萨拉齐1台大机。

（4）包俊双线运行，在启动周期内双线相继故障，装置动作切土右两台机组，切萨拉齐1台大机。

（5）包俊线路CT极性反向或机组CT极性反向，不影响装置动作策略。

2.5 稳控系统切机原则

（1）土右开两机，萨拉齐开两机，策略动作切除土右2台，切萨拉齐1台大机。

（2）土右开一机，萨拉齐开两机，策略动作主站切土右2台，执行站切除土右1台，切萨拉齐1台大机。

（3）土右开两机，萨拉齐开一机，策略动作切除土右2台，不切萨拉齐机组。

（4）土右开一机，萨拉齐开一机，策略动作主站切土右2台，执行站切除土右1台，不切萨拉齐机组。

3 运行注意事项

3.1 电网发生事故时，应及时检查装置动作情况

当系统发生线路或主变跳闸、失步振荡或频率、电压事故时，应检查装置动作情况是否正确，记录动作后裝置的指示灯和事件记录内容，必要时还应记录数据记录的结果，把装置动作情况上报调度部门。

3.2 主辅运的切换说明（针对区域安控装置）

为了防止多切机组或负荷，部分双套配置的安控装置采用主、辅运行方式。特别注意当主运装置因故需要退出运行时，须将辅运装置的“本柜主运”压板投入，同时将两套装置的“本柜闭锁另柜压板”退出。

4 结语

该文针对SCS-500E分布式稳定控制装置在包头地区电网的成功应用展开分析，详细介绍了包头电网安全稳定控制系统和威俊变分布式稳定控制装置的功能、作用、操作流程以及注意事项等。

参考文献

[1] 李宝兴，全宇文，任敏哲.电力系统安全稳定控制的分析与展望[J].西北电力技术，2005（5）：18-21，42.

[2] 李西泉，陈辉华.电力系统安全稳定运行基本要求的探析[J].华中电力，2004（2）：52-54.