频率电压紧急控制装置在局域电网电源侧应用中的几个问题研究.pdfVIP

中国电机工程学会第十届青年学术会议 ·吉林 频率电压紧急控制装置在局域电网电源侧应用中的几个问题 杭志伟 （安康水力发电厂 陕西 安康 725000） 摘 要：在电网发生事故时，为充分地利用发电设备调节能力为保电网做贡献，同时又要注意保证发电安全，做为实现 以上目的的频率电压紧急控制装置在实际应用初期由于发电机组相关自动装置（调速器和励磁调器）较陈旧，其调节品质有 限，机组相关保护可靠性也有限，故其保电网功能未能充分发挥，只片面地强调了保发电安全功能，由于设备改造，其保电 网功能问题凸现。从定值修改，投入 PSS，投入AGC ，相互通信并协调等四个方面提出对策及建议，对其应用中存在的问题 予以解决。 关键词：频率电压紧急控制装置；保电网；保发电安全；稳控装置；修改定值 1 引言 2003 年 8 月 14 日美加电网发生的大面积停电事故引起了世界各国政府和电力工作者对电网稳定性问 题的关注。在电网故障时，电厂保护、控制系统有什么应对，对电厂的发电设备安全有什么危害，同样引 起电力工作者的反思。为提高电网运行的稳定性，电网中应用了多种数量庞大的稳控装置，而频率电压紧 急控制装置作为一种稳控装置既可应用于电网负荷侧（变电站），又可应用于电网电源侧；应用于负荷侧， 当系统频率或电压下降时，装置自动切除部分负荷，使电网的频率或电压恢复正常；应用于电源侧，它可 在系统振荡、频率过高或过低、电压过高或过低时切机，以确保电厂安全和系统稳定。安康水电厂 0 号机 于 1996 年装设频率电压紧急控制装置，随着机组设备的改造，该稳控装置在其后的应用中反映出一些问 题，现就与该装置所反映出的问题进行分析研究，以便为这类稳控装置更好地应用于电网电源侧增强电网 抗事故能力，同时又能为提高发电安全性提供参考。 2 稳控装置应用情况简介 安康水电厂○号机于 1996 年装设UFV－2F 型频率电压紧急控制装置（南瑞研制）。安康水电厂 0号机 装机容量 52.5MW，安康水电厂共装设五台共计 852.5MW 的机组。安康水电厂与其连接的局域网一安康网的 连接示意图见图 1。（图1） 作为装设该稳控装置的初衷是为了提高该机组的安全性，在其装设至今的几年中该装置在局域电网有 - 1887 - 中国电机工程学会第十届青年学术会议 ·吉林 限的几次事故时，均正确动作切机，保证了该机组的安全性。 3 稳控装置应用于电源侧基本原理 频率电压紧急控制装置应用于电网电源侧时，为提高电网稳定性，往往会充分利用发电机组的调速器 或励磁调节器等自动装置的自动快速反应能力，在电网频率或电压异常的情况下，调速器或励磁调节器自 动调节频率或电压至正常范围，若频率或电压仍继续变化至相应整定值，为保证发电安全，该稳控装置会 动作于切机。 在电网频率异常的情况下，由于发电机组调速器有一次调频功能，所以机组频率会跟踪电网频率实现 有差调节；而对装有调频器的发电机组则有二次调频功能，这时机组频率会跟踪频率给定，从而实现无差 调节。若频率继续变化至相应整定值，则该稳控装置动作于切机，以保证发电机组安全。 在局域电网电压异常的情况下，可利用发电机组励磁调节器的过励或欠励能力来调节局域网附近地区 电压值至正常，若电压继续变化至相应整定值，则该稳控装置动作于切机，以保证发电机组安全。 在电网振荡时，对于发电机组励磁调节器有 PSS 功能的，使发电机产生阻尼低频振荡的附加转矩，用 于提高电力系统的阻尼，从而提高电网动态稳定性，当发展成失步振荡时，该稳控装置动作于切机，以保 证发电机组安全。 4 稳控装置运行中遇到的问题 4.1 该稳控装置装设于 1996 年，由于当时的机组的调速器为电液调速器，励磁调节器为常规集成电路板型 调节器，发变组保护为继电器型常规保护，自动装置的调节品质有限，保护的可靠性也有限，故该稳控装 置的时间及频率、电压整定值未充分考虑利用调速及励磁等自动装置的快速反应能力；也未和相应的发变 组保护相配合，片面地提高了该机组的安全性。随着近几年调速器更换为全可编程伺服电机控制式调速器， 且其二次调频功能投入使用；2004年励磁系统和发变组保护更换为微机型，使其自动装置调节品质