[發明專利]一種超高壓遠距離輸電線路故障自動甩負荷系統及方法

有效

• 申請號: 201410329428.0
• 申請日: 2014-07-10
• 公開（公告）號: CN104076801A
• 公開（公告）日: 2014-10-01
• 發明（設計）人: 周亞軍;張國鋒;南波;張文龍;喬永成;秦敏
• 申請（專利權）人: 大唐陽城發電有限責任公司
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 北京振安創業專利代理有限責任公司 11025
• 代理人: 祁純陽

技術領域

本發明涉及電學的發電機組控制領域，特別涉及一種超高壓遠距離輸電線路故障自動甩負荷系統及方法。

背景技術

隨著“西電東送”工程的大批投產，超高壓遠距離輸電線路擔負著發電廠將電能輸送到幾百公里乃至上千公里之外的電能用戶的重要任務。

近年來，超高壓遠距離輸電線路發生的故障和異常頻繁出現。自2011年至2013年，陽城電廠送出系統共發生8起引起全廠快速降負荷的事件(備注：當一條線路故障，系統安全穩定系統不啟動)，系統故障多發生在春秋季的1至3月份和9月份，且多以凍雨、大霧等異常天氣引起。當電網線路故障跳閘或發生異常時，為保證電網安全，調度命令全廠機組快速降低全廠出力，當不能滿足調度要求時，國調通常會下令緊停若干機組，以滿足系統穩定要求。陽城電廠總裝機容量3300MW，一期工程安裝6臺35萬千瓦火電機組，二期60萬千瓦火電機組，以專廠、專線、專供送至江蘇。陽城電廠送出線路途經山西、河南、山東、安徽、江蘇五省，中間有兩個開關站即東明開關站(山東境內)、三堡開關站(江蘇境內)，送出線路全長760公里。陽城發輸電系統設計有陽城發輸電安全穩定系統(以后簡稱安穩系統)，安穩系統判斷幾種路故障，并自動啟動切除陽城電廠若干負荷最高的機組。但是當三條線路同時投入時，一條線路發生故障，安穩系統不發出切機命令，通過調度下令快速降低負荷至預定負荷，以滿足線路穩定性要求。

例如：陽城電廠8臺機組運行，全廠出力280萬負荷，三條線路投入，當一條線路故障時，全廠需要15分鐘內由280萬負荷降至160萬負荷，其中二期兩臺600MW機組快速降低60萬負荷，每臺600MW機組需要10分鐘快速降至280MW左右，降負荷速率約為28MW/min；一期六臺350MW機組快速降低60萬負荷，每臺350MW機組分別需要10分鐘快速降至180MW左右，降負荷速率約為15MW/min。如果全廠總負荷降負荷速率過慢，不能在規定的時間(一般為15分鐘)達到限制出力條件，調度通常會下令機組手動打閘。由于600MW機組負荷相對較高，600MW機組首當其沖，通常都緊停一臺600MW機組。

當發現線路故障時，面對如此突然、快降負荷，600MW機組和350MW通過協調不能滿足要求。600MW機組通常采用手動打掉兩臺磨，投入4支油槍穩燃，快降負荷至320MW，然后開啟旁路繼續限負荷至280MW。由于人為打掉磨煤機后，協調在此種特殊工況調節的不好，機組負荷不能很快降低，反而會出現負荷波動，運行人員通常不得不將機組控制方式切至手動控制。因此運行人員操作量大，控制難度大，而且快降速率不能滿足調度要求，很難避免調度下的打閘令；另一方面若人為過快的降負荷，極易出現過調，存在非停的可能。例如#2機組一次快降負荷時，機組燃料降低過快，造成機組滅火。

線路故障時，假若降負荷過慢，超過規定時間，調度會下令緊停機組；在沒有快速自動降負荷裝置時，假若降負荷過快或人員操作不當，機組滅火非停幾率很大。因此如何在允許的15分鐘之內，保證機組安全、快速降負荷至線路穩定需要的負荷是陽城電廠，尤其600MW機組必須解決的技術的問題。

發明內容

本發明的第一個目的在于提出一種線路故障機組自動甩負荷系統，所述線路故障機組自動甩負荷系統包括線路故障甩負荷裝置、協調控制系統、鍋爐控制系統、汽機控制系統、鍋爐、汽輪機；

線路故障甩負荷裝置用于觸發線路故障自動甩負荷功能，生成線路故障快降負荷指令和滑壓轉為定壓指令，并將上述指令發送給協調控制系統；

協調控制系統包括負荷指令處理回路、主汽壓力處理回路和機、爐主控器，負荷指令處理回路，用于在接收線路故障快降負荷指令后根據發電機負荷所要降到的負荷目標生成負荷目標指令并給機、爐主控器；主汽壓力處理回路用于在接收滑壓轉為定壓指令后，將當前的主汽壓力作為主汽壓力目標，向機、爐主控器發出主汽壓力目標指令；機、爐主控制器用于分別向鍋爐控制系統發出降低燃燒率的指令，向汽輪機控制系統發出維持定壓指令；

鍋爐控制系統用于在接到機、爐主控制器發送的降低燃燒率的指令后，切除磨煤機；

汽輪機控制系統用于在接收到維持定壓指令后，將主汽壓力由滑壓轉為定壓運行，直至發電機負荷降至負荷目標。

優選地，所述鍋爐控制系統還用于在切除磨煤機的同時調整鍋爐的送風量。

優選地，所述定壓運行的壓力值為所述主汽壓力目標值。

優選地，在發電機負荷降至負荷目標后，將主汽壓力由定壓轉為滑壓運行。

優選地，所述鍋爐控制系統對磨煤機切除是按照預先設定的切除優先級順序進行。