電網孤網運行事件風險控制探究

時間:2022-05-10 10:56:52

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電網孤網運行事件風險控制探究

【摘要】孤立電網與大電網相比,在負荷預測、發電安排等方面都有很大的不同,因此,需要結合電網實際情況對孤立電網進行運行管理和風險控制,保證正常供電。對此,本文首先對電網孤網運行事件進行了分析,然后對孤立電網運行風險控制技術要點進行了詳細探究,以期保障鼓勵電網運行可靠性。

【關鍵詞】電源;負荷;調度;風險控制

1引言

電能是現代社會的主要能源,在促進國民經濟發展,保障人們日常生活方面發揮著十分重要的作用。電網是電力系統的重要組成部分,電網運行質量與電能輸送、分配密切相關。因此,對電網運行及其風險控制要點進行詳細探究具有十分重要的現實意義。

2電網孤網運行事件分析

孤網指的是孤立電網,通常情況下,孤網指的是脫離大電網、小容量的電網,其機網容量比大于8%,而大電網指的是最大單機容量小于電網總容量的8%的電網。孤網是一種有源電網,其包含電源和負荷,孤網運行與大電網運行有一定的區別:在大電網實際運行過程中,系統內發電機組較多,且系統內部有足夠的旋轉備用容量,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;而在孤網實際運行過程中,由于孤網內發電機組數量比較少,因此,機組旋轉儲能和鍋爐蓄熱儲能也比較少,其調節幅度有限,孤網內功率的自平衡能力比較差,在負荷擾動作用下所產生的不平衡功率會對孤網運行狀態產生較大影響,其頻率也可能會發生較大變化。

3電網孤網運行風險控制技術

3.1合理構建調度體系

注重調度體系的合理構建,保證其嚴肅性、緊密性。對國內外各種大停電事件進行分析可知,調度如果不統一化,則可能錯過處理事故的最佳時間。因此,在進行孤立電網的調度運行管理時,必須堅持“統一調度、分級管理”的重要原則,構建現代化調度體系,保證其嚴肅性、緊密性等,才能真正發揮各職能部門、工作崗位的作用。與此同時,適當提高孤立電網調度人員在企業的地位,確保技術、行政方面的通暢性,才能在有效召開調度例會的基礎上,全面發揮和解決來自各方面的問題,最終提高調度信息透明度。

3.2優化調度運行方式

在孤網系統運行過程中,機組工作的主要任務是由調整負荷量,轉變為調整頻率,將運行頻率控制在特定數值范圍內,避免受到用戶用電量變化的干擾。功率控制切換為轉速控制。除此以外,在孤網系統運行過程中,還需要確保備用容量符合《電力系統安全穩定導則》中的相關要求,在新設備投入運行前,首先需要進行嚴格的檢查和驗收,在確保安全的基礎上才能夠將其應用于計劃檢修標準中,從而有效提升生產計劃以及負荷變化的可靠性。在對孤網系統運行進行計劃管理時,需要對其日運行方式進行科學合理的分析,并以此為依據確定次日發電計劃曲線,這樣一來,當電網運行出現異常時,才能夠為調度技術人員提供充足時間對電網運行進行調節[1]。因此,在對孤立電網進行全網規劃時,應該將調頻電廠設定為大電容量電廠,這樣才能夠保證當電容量超過其極限值時,能夠與另一個電廠進行調頻,以此保證電力調度靈活性。

3.3加強電壓控制

為了保證孤網電壓的運行穩定性,可以采用穩定自動控制電壓技術。AVR單片機能夠在系統中對電壓進行自動化控制,在單機帶孤網工作時,為了能夠有效為電能在負荷端提供質量需求,并確保整個用電體系的運行穩定性,必須采取有效措施,保證發電機端口的電壓穩定性。在孤網實際運行過程中,機組可以采用單片機電壓進行自動調節,AVR單片機能夠以無功電流的數值變化為依據,對發電機內部通過的勵磁電流進行有效調節,以此提升端電壓數值的穩定性。在電壓控制方面,還應該注意去除勵磁系統部分功能,主要是PSS作用。在單機帶孤網運行過程中,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設備,無功的變化就會與有功產生一定的關聯,可能會導致端口電壓產生波動。因此,未來保證系統正常運行,可以去掉電網系統中的這種功能,避免其對系統造成干擾。

3.4加強頻率控制

在孤網運行風險控制方面,穩定運行頻率至關重要。在發電機組帶動的孤網系統內部,孤網缺乏調節平衡的功能,在發電機運轉過程中,其必須隨著負載功率的改變而發生變化,這樣才能夠確保輸出恒定的頻率數值。如果系統的功率發生變化,或者負荷受到干擾,則整個電網的頻率也會隨之發生變化,未來確保孤網頻率特定,可以將汽輪的旋轉速度控制在3000r/min以內,確保機組能夠帶動孤網正常運行,由此可見,在孤網運行風險控制方面,可以加強汽輪的旋轉速度調控,并且設置相應的回路。

3.5加強負荷控制

通過對孤網的頻率特征以及負荷特征可以發現,為了能夠將電網負荷改變引起的頻率改變數值控制在一定的標準范圍內,必須加強對于用電端負荷量的組織以及管理,這樣才能確保系統運行頻率恒定。在孤網運行過程中,負荷量的增減量應該控制在5MW以內,如果需要對負荷量進行改變,則必須實現通知電網調度運行人員,并由中調人員事先對頻率進行調整,然后再對系統負荷量進行增加或者減少。另外,孤網所承受的負荷量上限和下限分別是120MW和90MW,為了加強孤網運行風險控制,必須采取有效措施,準確掌控負荷端在不同狀態下的負荷數值,使其能夠與單機發電峰值的調整相協調[2]。

3.6加強機組控制

在孤網運行風險控制方面,機組控制也是十分重要的內容,機組控制主要體現在兩點:①對電氣系統進行控制;②對鍋爐系統進行控制。①電氣系統的控制。在對電氣系統進行控制時,電廠需要對優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、直流系統管理以及保安管理,并對系統的檢測和隔離進行科學合理的安排,這樣才能夠保證當臨近機組或者電網出現運行故障問題時,孤網機組依然能夠正常運行。此外,還需要注意的是,由于孤網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,如果孤網運行出現跳閘事故,保安電源可以快速準確的切換至臨近的電網系統中。②對電廠鍋爐系統進行控制。電廠使用的燃煤種類與設計燃煤有一定的區別,因此,鍋爐工作的穩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定性和可靠性。如果發現爐膛不能穩定燃燒,則應該立即對燃燒狀況進行檢查和調節,通常情況下,可以增加油槍投入量,避免鍋爐熄火。另外,還應該注意對燒原料的成分進行科學合理的搭配,以此保證投入燃煤質量穩定。除此以外,還應該對制粉系統的工作狀態進行科學有效地控制,在系統啟動或者停止運行前,都能夠穩定燃燒進程,并且將煤粉倉庫的料位控制在一定范圍內[3]。

4結論

綜上所述,在電力系統的運行穩定性、安全性等方面,保證電網結構的合理性至關重要。孤立電網運行與大電網運行有一定的區別,為了保證孤網運行的穩定性和可靠性,必須對其運行狀態進行科學合理的分析,并加強運行風險控制,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.孤立直流微電網運行控制策略[J].電力自動化設備,2013,33(3):112~117.

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

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