電網(wǎng)孤網(wǎng)運行事件風(fēng)險控制探究

時間:2022-05-10 10:56:52

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電網(wǎng)孤網(wǎng)運行事件風(fēng)險控制探究

【摘要】孤立電網(wǎng)與大電網(wǎng)相比,在負荷預(yù)測、發(fā)電安排等方面都有很大的不同,因此,需要結(jié)合電網(wǎng)實際情況對孤立電網(wǎng)進行運行管理和風(fēng)險控制,保證正常供電。對此,本文首先對電網(wǎng)孤網(wǎng)運行事件進行了分析,然后對孤立電網(wǎng)運行風(fēng)險控制技術(shù)要點進行了詳細探究,以期保障鼓勵電網(wǎng)運行可靠性。

【關(guān)鍵詞】電源;負荷;調(diào)度;風(fēng)險控制

1引言

電能是現(xiàn)代社會的主要能源,在促進國民經(jīng)濟發(fā)展,保障人們?nèi)粘I罘矫姘l(fā)揮著十分重要的作用。電網(wǎng)是電力系統(tǒng)的重要組成部分,電網(wǎng)運行質(zhì)量與電能輸送、分配密切相關(guān)。因此,對電網(wǎng)運行及其風(fēng)險控制要點進行詳細探究具有十分重要的現(xiàn)實意義。

2電網(wǎng)孤網(wǎng)運行事件分析

孤網(wǎng)指的是孤立電網(wǎng),通常情況下,孤網(wǎng)指的是脫離大電網(wǎng)、小容量的電網(wǎng),其機網(wǎng)容量比大于8%,而大電網(wǎng)指的是最大單機容量小于電網(wǎng)總?cè)萘康?%的電網(wǎng)。孤網(wǎng)是一種有源電網(wǎng),其包含電源和負荷,孤網(wǎng)運行與大電網(wǎng)運行有一定的區(qū)別:在大電網(wǎng)實際運行過程中,系統(tǒng)內(nèi)發(fā)電機組較多,且系統(tǒng)內(nèi)部有足夠的旋轉(zhuǎn)備用容量,負荷的擾動量比較少,因此,具有較強的抗干擾能力,頻率變化范圍比較小;而在孤網(wǎng)實際運行過程中,由于孤網(wǎng)內(nèi)發(fā)電機組數(shù)量比較少,因此,機組旋轉(zhuǎn)儲能和鍋爐蓄熱儲能也比較少,其調(diào)節(jié)幅度有限,孤網(wǎng)內(nèi)功率的自平衡能力比較差,在負荷擾動作用下所產(chǎn)生的不平衡功率會對孤網(wǎng)運行狀態(tài)產(chǎn)生較大影響,其頻率也可能會發(fā)生較大變化。

3電網(wǎng)孤網(wǎng)運行風(fēng)險控制技術(shù)

3.1合理構(gòu)建調(diào)度體系

注重調(diào)度體系的合理構(gòu)建,保證其嚴肅性、緊密性。對國內(nèi)外各種大停電事件進行分析可知,調(diào)度如果不統(tǒng)一化,則可能錯過處理事故的最佳時間。因此,在進行孤立電網(wǎng)的調(diào)度運行管理時,必須堅持“統(tǒng)一調(diào)度、分級管理”的重要原則,構(gòu)建現(xiàn)代化調(diào)度體系,保證其嚴肅性、緊密性等,才能真正發(fā)揮各職能部門、工作崗位的作用。與此同時,適當(dāng)提高孤立電網(wǎng)調(diào)度人員在企業(yè)的地位,確保技術(shù)、行政方面的通暢性,才能在有效召開調(diào)度例會的基礎(chǔ)上,全面發(fā)揮和解決來自各方面的問題,最終提高調(diào)度信息透明度。

3.2優(yōu)化調(diào)度運行方式

在孤網(wǎng)系統(tǒng)運行過程中,機組工作的主要任務(wù)是由調(diào)整負荷量,轉(zhuǎn)變?yōu)檎{(diào)整頻率,將運行頻率控制在特定數(shù)值范圍內(nèi),避免受到用戶用電量變化的干擾。功率控制切換為轉(zhuǎn)速控制。除此以外,在孤網(wǎng)系統(tǒng)運行過程中,還需要確保備用容量符合《電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導(dǎo)則》中的相關(guān)要求,在新設(shè)備投入運行前,首先需要進行嚴格的檢查和驗收,在確保安全的基礎(chǔ)上才能夠?qū)⑵鋺?yīng)用于計劃檢修標準中,從而有效提升生產(chǎn)計劃以及負荷變化的可靠性。在對孤網(wǎng)系統(tǒng)運行進行計劃管理時,需要對其日運行方式進行科學(xué)合理的分析,并以此為依據(jù)確定次日發(fā)電計劃曲線,這樣一來,當(dāng)電網(wǎng)運行出現(xiàn)異常時,才能夠為調(diào)度技術(shù)人員提供充足時間對電網(wǎng)運行進行調(diào)節(jié)[1]。因此,在對孤立電網(wǎng)進行全網(wǎng)規(guī)劃時,應(yīng)該將調(diào)頻電廠設(shè)定為大電容量電廠,這樣才能夠保證當(dāng)電容量超過其極限值時,能夠與另一個電廠進行調(diào)頻,以此保證電力調(diào)度靈活性。

3.3加強電壓控制

為了保證孤網(wǎng)電壓的運行穩(wěn)定性,可以采用穩(wěn)定自動控制電壓技術(shù)。AVR單片機能夠在系統(tǒng)中對電壓進行自動化控制,在單機帶孤網(wǎng)工作時,為了能夠有效為電能在負荷端提供質(zhì)量需求,并確保整個用電體系的運行穩(wěn)定性,必須采取有效措施,保證發(fā)電機端口的電壓穩(wěn)定性。在孤網(wǎng)實際運行過程中,機組可以采用單片機電壓進行自動調(diào)節(jié),AVR單片機能夠以無功電流的數(shù)值變化為依據(jù),對發(fā)電機內(nèi)部通過的勵磁電流進行有效調(diào)節(jié),以此提升端電壓數(shù)值的穩(wěn)定性。在電壓控制方面,還應(yīng)該注意去除勵磁系統(tǒng)部分功能,主要是PSS作用。在單機帶孤網(wǎng)運行過程中,雖然無法準確掌控負荷端的有功電流的變化情況,但是,如果采用PSS設(shè)備,無功的變化就會與有功產(chǎn)生一定的關(guān)聯(lián),可能會導(dǎo)致端口電壓產(chǎn)生波動。因此,未來保證系統(tǒng)正常運行,可以去掉電網(wǎng)系統(tǒng)中的這種功能,避免其對系統(tǒng)造成干擾。

3.4加強頻率控制

在孤網(wǎng)運行風(fēng)險控制方面,穩(wěn)定運行頻率至關(guān)重要。在發(fā)電機組帶動的孤網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)部,孤網(wǎng)缺乏調(diào)節(jié)平衡的功能,在發(fā)電機運轉(zhuǎn)過程中,其必須隨著負載功率的改變而發(fā)生變化,這樣才能夠確保輸出恒定的頻率數(shù)值。如果系統(tǒng)的功率發(fā)生變化,或者負荷受到干擾,則整個電網(wǎng)的頻率也會隨之發(fā)生變化,未來確保孤網(wǎng)頻率特定,可以將汽輪的旋轉(zhuǎn)速度控制在3000r/min以內(nèi),確保機組能夠帶動孤網(wǎng)正常運行,由此可見,在孤網(wǎng)運行風(fēng)險控制方面,可以加強汽輪的旋轉(zhuǎn)速度調(diào)控,并且設(shè)置相應(yīng)的回路。

3.5加強負荷控制

通過對孤網(wǎng)的頻率特征以及負荷特征可以發(fā)現(xiàn),為了能夠?qū)㈦娋W(wǎng)負荷改變引起的頻率改變數(shù)值控制在一定的標準范圍內(nèi),必須加強對于用電端負荷量的組織以及管理,這樣才能確保系統(tǒng)運行頻率恒定。在孤網(wǎng)運行過程中,負荷量的增減量應(yīng)該控制在5MW以內(nèi),如果需要對負荷量進行改變,則必須實現(xiàn)通知電網(wǎng)調(diào)度運行人員,并由中調(diào)人員事先對頻率進行調(diào)整,然后再對系統(tǒng)負荷量進行增加或者減少。另外,孤網(wǎng)所承受的負荷量上限和下限分別是120MW和90MW,為了加強孤網(wǎng)運行風(fēng)險控制,必須采取有效措施,準確掌控負荷端在不同狀態(tài)下的負荷數(shù)值,使其能夠與單機發(fā)電峰值的調(diào)整相協(xié)調(diào)[2]。

3.6加強機組控制

在孤網(wǎng)運行風(fēng)險控制方面,機組控制也是十分重要的內(nèi)容,機組控制主要體現(xiàn)在兩點:①對電氣系統(tǒng)進行控制;②對鍋爐系統(tǒng)進行控制。①電氣系統(tǒng)的控制。在對電氣系統(tǒng)進行控制時,電廠需要對優(yōu)化單元機組的各項管理工作,包括公用體系管理、用電體系管理、直流系統(tǒng)管理以及保安管理,并對系統(tǒng)的檢測和隔離進行科學(xué)合理的安排,這樣才能夠保證當(dāng)臨近機組或者電網(wǎng)出現(xiàn)運行故障問題時,孤網(wǎng)機組依然能夠正常運行。此外,還需要注意的是,由于孤網(wǎng)無法承受臨近機組切換用電量帶來的沖擊,因此,必須準備好切換方案,如果孤網(wǎng)運行出現(xiàn)跳閘事故,保安電源可以快速準確的切換至臨近的電網(wǎng)系統(tǒng)中。②對電廠鍋爐系統(tǒng)進行控制。電廠使用的燃煤種類與設(shè)計燃煤有一定的區(qū)別,因此,鍋爐工作的穩(wěn)定程度會受到一定的影響。為了保證燃油的正常燃燒,可以采用兩支油槍,從而有效維持燃燒過程的穩(wěn)定性和可靠性。如果發(fā)現(xiàn)爐膛不能穩(wěn)定燃燒,則應(yīng)該立即對燃燒狀況進行檢查和調(diào)節(jié),通常情況下,可以增加油槍投入量,避免鍋爐熄火。另外,還應(yīng)該注意對燒原料的成分進行科學(xué)合理的搭配,以此保證投入燃煤質(zhì)量穩(wěn)定。除此以外,還應(yīng)該對制粉系統(tǒng)的工作狀態(tài)進行科學(xué)有效地控制,在系統(tǒng)啟動或者停止運行前,都能夠穩(wěn)定燃燒進程,并且將煤粉倉庫的料位控制在一定范圍內(nèi)[3]。

4結(jié)論

綜上所述,在電力系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性、安全性等方面,保證電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的合理性至關(guān)重要。孤立電網(wǎng)運行與大電網(wǎng)運行有一定的區(qū)別,為了保證孤網(wǎng)運行的穩(wěn)定性和可靠性,必須對其運行狀態(tài)進行科學(xué)合理的分析,并加強運行風(fēng)險控制,這樣才能確保其供電可靠性。

作者:戚光平 單位:南京軟核科技有限公司

參考文獻

[1]薛貴挺,張焰,祝達康.孤立直流微電網(wǎng)運行控制策略[J].電力自動化設(shè)備,2013,33(3):112~117.

[2]馮偉,關(guān)雅娟,鞠昌斌,等.孤立電網(wǎng)條件下電壓源逆變器并網(wǎng)穩(wěn)定性研究[J].可再生能源,2014,32(5):599~603.

[3]孟強,牟龍華,許旭鋒,等.孤立微電網(wǎng)的黑啟動策略[J].電力自動化設(shè)備,2014,34(3):59~64.