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迎峰度夏期间,雷暴天气频发。电网最怕的就是雷击,一个雷电就可能扰乱特高压线路的正常输送频率,使整个区域电网瘫痪。一旦发生雷击,国电南瑞电网安全稳定控制技术分公司(以下简称“国电南瑞稳定分公司”)自主研发生产的安全稳定控制系统就会发挥“幕后英雄”的作用,为电网的安全稳定运行保驾护航。
百毫秒内决策,保电网平衡
2013年7月5日,一个再普通不过的夏日,但对于某特高压直流线路的调度人员来说,这个日子并不寻常。
当天下午1点50分,该特高压线路出现故障,直流双极低端换流器相继闭锁,损失功率420万千瓦。特高压线路突然失去如此大的功率,电网安全稳定受到极大威胁。紧要关头,国电南瑞稳定分公司自主研发生产的电网安全稳定控制系统判别出故障,并向切机执行站发送切机命令,切除向家坝电站、二滩电站共计280万千瓦,确保了电网的安全运行。
“从判别出故障到执行站接收到切机命令,再到机组实际切除,整个过程不超过0.15秒。”国电南瑞稳定分公司总经理助理、控制厂站系统事业部经理李惠军说,“这种情况下,必须紧急切除发电机组,断开其与电网的连接。我们的电网安全稳定控制系统能够实现百毫秒内决策并采取控制措施,保障电网平衡。”
以复奉、锦苏、宾金特高压工程为例,这三大工程承担着80%以上的四川水电外送任务,约占华东区外受电的三分之二。因此,迎峰度夏期间,特高压工程的安全稳定运行至关重要。送端均配套有相应安全稳定控制系统。送端换流站均设为电网安全稳定控制系统主站,锦屏、向家坝、溪洛渡等大型水电站作为各系统的切机执行站。
电网的稳定频率是50赫兹,送端电力送出受阻会使电网频率上升,导致大停电。就如重载列车匀速前进,承载货物若突然失去,列车将失去平衡,速度就会加快。特高压直流线路发生故障闭锁,功率无法正常送出,送端电网突然失去一部分负荷,整个电网的频率就会瞬间抬升,超出电网各类负荷的承受能力,并产生连锁反应,对电网造成的冲击可想而知。
“毫不夸张地说,如果发生故障,没有电网安全稳定控制系统的及时动作,将多出的出力从电网中切除,电网剩余网间联络线以及电网频率将产生连锁反应,区域电网将垮网。”李惠军说,“电压等级越高,故障波及范围越广,发生大面积停电事故的影响越大。因此,安全稳定控制系统的作用非常重要。”
仍以复奉、锦苏、宾金等三大特高压直流工程为例,从送端到受端,2000多公里的线路长度;在某些走廊受限地域,两条线路之间相距甚至不过几百米,恶劣天气情况下极有可能发生相继跳闸。受端电网的故障也可能导致不同直流线路同时受到波及,通过正常调度手段无法应对此类极端紧急故障。“这又对既有三大安全稳定控制系统提出新的要求——协调控制。三大安控系统主站彼此通信,并选择一个站作为协调控制的大脑,若判断出不同直流工程相继跳闸,协调不同稳控系统控制措施,确保送端电网的安全运行。”李惠军说。
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