胜利电厂孤网运行时低周减载对策的研究

胜利电厂孤网运行时低周减载对策的研究单位：电力管理总公司电力调度中心汇报人：杜方娟一、成果背景介绍胜利电厂一段母线发生故障时，母差保护动作，该母线上的所有开关跳闸，与省网的联络线断开，同时胜利电厂的部分发电机组被切除，这时油田电网将进入孤网运行状态，如果自发电量不能满足环网内负荷要求，系统频率会降低，严重时可能导致系统瓦解。规程规定电力系统正常频率偏差允许值为+0.2Hz，因此根据孤网频率下降幅值及时切除部分负荷，是解决频率稳定问题的有效措施。根据油田电网的实际运行经验，2000年2月由于油田电网与省局的联络线杨九线跳闸，木胜线带胜利变，胜利电厂2台机组运行，油田电网进入孤网运行状态，低周减载装置对于甩掉部分次要负荷，保证重要负荷的供电发挥了重要作用。2003年胜利电厂二期3#、4#发电机组投入运行，我们觉得很有必要对胜利电厂孤网运行时的低周减载方案作研究。我们结合电力系统的网络结构、运行方式特点及近期电网发展变化情况，对两种情况下胜利电厂孤网运行的低周减载方案作了研究，考虑各变电站的装置情况，制定了新的低周减载方案。2.1确定胜利电厂的孤网运行方式2.2各地区的负荷分类和频率调节系数Kpf计算2.3计算各基本轮切除负荷值2.4计算特殊轮切除负荷值2.5各地区切除负荷的分配方案2.6各变电站低周减载装置定值计算二、主要内容及创新点2.1确定胜利电厂的孤网运行方式：第一种是2台机组孤网运行二、主要内容及创新点(1)1#机组停机，2#、3#、4#机组运行。(2)I母线发生故障，3#机组、万杨线和万九I线跳闸。(3）2#、4#机组带环网内负荷运行。（以09年5月25日电网负荷为例）（以09年8月17日电网负荷为例）二、主要内容及创新点2.1确定胜利电厂的孤网运行方式：第二种是3台机组孤网运行(1)4台机组运行，万杨线为联络线。(2)I母线故障，1#、3#机组的220kV开关、万九I线、万杨线跳闸。(3)2#、4#机组和1#机组的110kV开关带负荷运行。2.2各地区的负荷分类和Kpf计算（单位：万kW)变电站名称P0P1P2P3∑P九分场3.53.156.317.9新孤变1.20.75.113.820.8盐镇变10.82.22.36.3胜利电厂直配1.42.23.33.410.3厂用电0.51.82.3合计7.17.315.627.657.6占负荷百分比（%）12.312.72748100二、主要内容及创新点计算负荷的频率效应系数Kpf值Kpf=dPfh﹡/df*=a1+2a2*f2*f2+3a3f3*=0.127+2*0.27+3*0.48=2.107计算时的几个条件（1）假设系统无备用容量（2）Kpf通过计算取为2.107（取事故方式1）。（3）切除后负荷的频率恢复值取为49.5Hz，（即标么值为0.99）。（4）低频减载装置按省局要求分为7级，49.25Hz,49Hz,48.75Hz,48.5Hz,48.25Hz,48Hz,47.75Hz,动作时间0.2S；特殊轮49.25Hz动作时间20S。（5）所有计算按百分值表示，即频率按50Hz为100%，功率以整个系统功率57.6万kW为100%。二、主要内容及创新点2.3计算各基本级切除负荷值（按基本级动作后频率恢复到49.5Hz的方式计算）△Pg1*=2.107*(0.99-0.985)=0.0105△Pg2*=2.107*(0.99-0.98)*(1-0.0105)=0.0208△Pg3*=2.107*(0.99-0.975)*(1-0.0105-0.0208)=0.0306△Pg4*=2.107*(0.99-0.97)*(1-0.0105-0.0208-0.0306)=0.0395△Pg5*=2.107*(0.99-0.965)*(1-0.0105-0.0208-0.0306-0.0395)=0.0473△Pg6*=2.107*(0.99-0.96)*(1-0.0105-0.0208-0.0306-0.0395-0.0473)=0.0538△Pg7*=2.107*(0.99-0.955)*(1-0.0105-0.0208-0.0306-0.0395-0.0473-0.0538)=0.05888折算到功率有名值△Pg1=57.6*0.0105=0.6△Pg2=57.6*0.0208=1.198△Pg3=57.6*0.0306=1.762△Pg4=57.6*0.0395=2.275△Pg5=57.6*0.0473=2.724△Pg6=57.6*0.0538=3.099△Pg7=57.6*0.0588=3.387合计15.045万kW2.4计算特殊轮切除负荷值设特殊轮使系统频率不致长期悬浮在49.25Hz的水平。按照动作频率49.25Hz，20S整定△Pt1*=2.107*(1-0.0105-0.0208-0.0306-0.0395-0.0473-0.0538-0.0588)*（0.99-0.985）=0.0078转化为有名值功率时△Pt1*=4.49万kW二、主要内容及创新点各地区按频率减载切除负荷分配情况(单位:万kW)项目胜利电厂九分场新孤变盐镇变总计按15.04万kW计算3.755.344.651.315.04各级切除负荷49.25Hz级0.150.220.180.050.649Hz级0.30.430.370.11.248.75Hz级0.440.620.550.151.7648.5Hz级0.570.810.70.22.2848.25Hz级0.670.960.840.232.748Hz级0.771.10.960.273.147.75Hz级0.851.21.050.293.39合计3.755.344.651.2915.04特殊级49.25Hz,0.2S22.494.49二、主要内容及创新点2.6各变电站低周减载装置种类变电站名称低周减载装置型号说明胜一变、梁二变、辛安变WQPY-10微机低周减载装置利用专门的低周减载装置实现盐镇变、孤二变、孤五变、田庄变、滨二变、滨六变常规低周减载盘新孤变UFV微机型低周减载盘胜利电厂SSE520A频率电压紧急控制装置九分场PSL621、PSL641型线路保护装置利用线路保护装置的低周减载功能实现广一变PSL641型线路保护装置孤三变、利津变、东净变、东一变PSL641型线路保护装置河阳变、渤三变PSL641型线路保护装置二、主要内容及创新点（1）针对胜利电厂两种孤网运行情况，计算基本轮和特殊轮各轮次所切除负荷量；（2）确定各地区切除负荷的分配方案，所制定的低周减载方案更合理，针对性更强；（3）根据变电站的实际情况，计算并下达低周减载定值，将在2010年春季电网检修中实施。三、成果应用情况新制定的低周减载方案将在明年春检中调试实施，考虑各采油厂等大的电力用户的实际需求，我们将平衡分配各采油厂低周减载所切除的油井线路，保证采油厂原油开采指标的完成。（1）加强低周减载方案的运行和技术管理，定期检验装置，必要时变更定值。（2）对低周减载装置的动作做好记录，并进行分析、评价，对不正确的动作分析原因，提出改进对策，积累运行经验。（3）我们将定时参考典型日负荷报表进行汇总、分析，以便掌握各级低周减载装置实际控制负荷情况和装置运行情况。今后我们要做以下工作：（1）该方案的实施，能保证油田电网在外部电源断开、胜利电厂发电量不足以满足要求的情况下，切除部分次要负荷，避免发电机组被拖垮，防止系统崩溃；（2）保证对油区居民不间断的供电，保证采油厂重要高产油井的持续供电，提高油田生产和居民生活的供电质量，将产生巨大的社会效益和经济效益。四、成果推广前景