[發明專利]適用于海上互聯電力系統的自動準同期并網方法及系統

有效

• 申請號: 202010645170.0
• 申請日: 2020-07-07
• 公開（公告）號: CN111786392B
• 公開（公告）日: 2022-02-01
• 發明（設計）人: 倪群輝;劉國鋒;萬光芬;侯煒;魏澈;石勇;邱銀鋒;趙健龍;王櫟濤;高璇;張麗娜;李雪;王凱藤;張昊;李強;胡意茹;車久瑋
• 申請（專利權）人: 中國海洋石油集團有限公司;中海油研究總院有限責任公司;南京南瑞繼保工程技術有限公司
• 主分類號: H02J3/08
• 分類號: H02J3/08;H02J3/40;H02J13/00
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 孫楠

本發明涉及一種適用于海上互聯電力系統的自動準同期并網方法及系統，其包括：采集兩個平臺間同期開關兩側的電壓，并實時計算同期開關兩側電壓的頻差、相差和壓差；根據計算的頻差和壓差值，對兩個平臺間的多臺機組進行頻率和電壓的自動調節；判斷是否滿足合閘條件，當滿足合閘條件時，根據設定的導前時間，發出合閘指令，實現自動準同期并網。本發明對海上互聯電力系統準同期裝置單一功能進行改進，自動對兩個平臺間的多臺機組進行頻率和電壓的調節，減少運行維護人員的工作量，降低了自動準同期時間并提高了海上互聯電力系統準同期合閘成功率。

技術領域

本發明涉及一種電力系統技術領域，特別是關于一種適用于海上互聯電力系統的自動準同期并網方法及系統。

背景技術

現階段海上石油平臺已由原來單平臺供電方式轉變為多平臺聯網供電方式，經常遇到同期并網操作。與陸地大電網相比，準同期開關兩側平臺都為孤網小系統，沒有穩定的電壓基準，而且各平臺的電力系統的抗干擾能力較差，若同期并網操作不當會對發電機造成嚴重損害，甚至影響整個海上平臺供電系統的穩定運行。為保證同期并網操作的順利進行，目前較常見的方法有：

(1)由操作人員結合相關規程和經驗借助各種儀表手動完成同期過程；

(2)由操作人員預先將兩平臺同期開關兩側的壓差、頻差調整到準同期定值范圍內，然后啟動自動準同期裝置實現準同期操作；

(3)由操作人員預先將兩平臺同期開關兩側電壓、頻率調整到額定值附近，啟動自動準同期裝置，自動準同期裝置僅對單個平臺的機組進行調頻、調壓控制。

上述方法存在一定的局限性。方法(1)手動準同期存在誤操作等安全隱患。方法(2)、(3)對操作人員技術水平要求較高，在自動準同期過程中，準同期裝置不對機組或僅對一個平臺的機組進行頻率和電壓調節，整個準同期周期較長且存在準同期合閘失敗的風險。

由于海上互聯電力系統結構的特殊性，不同平臺之間距離較遠，且每個平臺都有多臺機組供電，如何在準同期過程中有效實現多個平臺機組的同時自動調節，快速、安全的實現兩平臺之間的準同期合閘，保證海上平臺生產所需供電系統的可靠性，研究一種適用于海上互聯電力系統的自動準同期并網方法是值得探討的。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的是提供一種適用于海上互聯電力系統的自動準同期并網方法及系統，其能實現對不同平臺間的多臺機組進行頻率和電壓的自動調節，減少運行維護人員的工作量，降低了自動準同期時間并提高了海上平臺準同期合閘成功率。

為實現上述目的，本發明采取以下技術方案：一種適用于海上互聯電力系統的自動準同期并網方法，其包括以下步驟：S1、采集兩個平臺間同期開關兩側的電壓，并實時計算同期開關兩側電壓的頻差、相差和壓差；S2、根據計算的頻差和壓差值，對兩個平臺間的多臺機組進行頻率和電壓的自動調節；S3、判斷是否滿足合閘條件，當滿足合閘條件時，根據設定的導前時間，發出合閘指令，實現自動準同期并網。

進一步，所述自動準同期主機和自動準同期從機分別設置在兩個不同的平臺上。

進一步，所述步驟S1中，采用電壓互感器檢測自動準同期主機同期點開關兩側的電壓信號，并將該電壓信號經A/D轉換后完成電壓采樣；根據采集的電壓信號，計算出同期開關兩側電壓的幅值、頻率、壓差、頻差和相差。

進一步，所述自動調節包括以下步驟：

S21、自動準同期主機根據計算的頻差、相差和壓差值，以及兩側電壓特征，通過預先設定的周期性脈沖下發加速/減速、升壓/降壓指令給自動準同期主機所在平臺的機組，同時通過預先設定的周期性脈沖下發減速/加速、降壓/升壓指令給自動準同期從機；

S22、自動準同期從機接收到自動準同期主機發出的減速/加速、降壓/升壓指令后，轉換為周期性脈沖的硬接點信號，對該從機所在平臺上同一母線上并聯的多臺機組采用相同的等量調節策略。