雷应山风电场机组脱网研究.docVIP

雷应山风电场机组脱网研究 　　摘要：楚雄州预计十二五末，风电装机将达到1930.5MW。如此大规模的风电机组的加入，加上风电作为电源固有的间歇性和难以调度的特性，对整个楚雄电网的安全稳定运行提出了严峻的挑战。本文重点分析2013年5月13日110kV雷应山风电场58台风机全部脱网的原因，通过研究事件发生的原因，提出了相关建议和预防措施，对今后风电场的安全稳定运行具有参考意义。 关键词：电流不平衡 脱网 中图分类号：S477+.3 文献标识码： A 雷应山风电场安装国电联合动力技术有限公司生产的UP1500-82高原型风电机组66台，一期雷应山33台风机2012年01月07日并网发电，二期黑马井33台风机2012年12月05日并网发电。风电场采用一机组一箱变（35kV/690V）接线方式，一期雷应山将33台箱变分为2组，二期黑马井将33台箱变分为2组，每组箱变的35kV侧并联至一回35kV集电线路，4回集电线路至35kV开关柜，经110kV主变压器（SFZ11-120000/110）升压后，由一回110kV元雷线送220kV元谋变电站。 1事故过程 2013年5月13日11:14分，雷应山风电场运行的58台风机陆续脱网，分别报电网电流三相不平衡（57台），变流器跳闸（1台），故障录波装置未动作，电网未发生故障。 2系统情况 2.1电网运行情况 2013年5月13日-24日220kV和元Ⅰ回线停电，220kV元谋变由220kV谢元线单线供电，若发生220kV谢元线跳闸将造成220kV元谋变全站失压，受影响的110kV变电站将达到9个，可能造成一级事件。为分化系统运行风险，楚雄地调对相关运行方式进行了调整，调整后供电方式如图1所示。 110kV大姚变、六苴变合环调由110kV姚大线供电，大姚变110kV元大线151断路器转热备用。元谋变110kV大湾子线138断路器、110kV元大线135断路器、110kV羊臼河线132断路器、2号主变110kV侧102断路器由110kVⅡ母倒至110kVⅠ母运行，110kV元牟线133断路器由110kVⅠ母倒至110kVⅡ母运行。110kV元牟线合环调由牟定变110kV内桥185断路器运行，元谋变110kV分段112断路器转热备用。220kV元谋变正常方式下有110kV甸心牵引变、110kV羊臼河牵引变、110kV大湾子牵引变、110kV元谋牵引变4个电铁牵引变，为降低电铁运行风险,防止出现电铁大面积停电事故，将110kV羊臼河牵引变由110kV元牟T羊线主供。其余3个牵引变由220kV元谋变电源主供。同时考虑谢家河变至元谋变供电半径过长（110kV楚牟线参数：48.3km，LGJ-185。110kV元牟线参数：55.8km，LGJ-185）。为提高元谋变110kV Ⅱ母的运行电压，以及在220kV谢元线故障情况下提高110kV系统转供电能力，故将雷应山风电场接于元谋变110kV Ⅱ母运行，此方式下雷应山风电场通过谢家河变110kV楚牟线124断路器并网。 图1 雷应山升压站方式调整后供电示意图 2.2气象及自然灾害情况 晴转阴 3风机跳闸原因分析 3.1电网侧110kV系统电压分析 2013年5月13日09:11:05，断开元谋变110kV母联112断路器，形成110kVⅠ段母线由元谋变220kV系统主供，110kVⅡ段母线由谢家河变电源110kV系统延伸供电方式。依据《电能质量 三相电压不平衡》（中国国家标准化管理委员会GB/T 15543-2008）4 电压不平衡度限值 4.1 电力系统公共连接点电压不平衡度限值为:电网正常运行时，负序电压不平衡度不超过2%，短时不得超过4%。经查询220kV谢家河变110kV系统电能质量实时记录如下图，可见，谢家河变110kV系统电压负序不平衡度在5月1日-5月15日并未超过2%的国家标准。 同时查询元谋变110kVⅡ段母线C相分钟值如图2所示，电压最低为62.051kV，110kV母线单相电压63.5kV的-3%—+7%分别为61.6kV—67.9kV，符合《电力系统电压质量和无功电力管理标准》（中国南方电网有限责任公司企业标准Q/CSG 2 0004—2005） 4.3 电力网电压质量控制标准4.3.3 220kV变电站的220kV母线以及发电厂和变电站的110kV—35kV母线正常运行方式时，电压允许偏差为系统额定电压的-3%—+7%；事故运行方式时为系统额定电压的±10%。此次风电场并网方式改变后，风电场并网电气距离增长了，电网侧110kV电压仍控制-3%～+7%额定电压的允许偏差范围内。但风电场在不投入无功补偿装置的情况下反从电网侧倒吸收收无功，其风机