[发明专利]一种快速并网系统安全稳定控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及发电、输电、变电、配电及用电等电力控制领域，具体涉及一种小电网与大电网快速并网系统安全稳定控制方法。

背景技术

孤网是孤立电网的简称，一般泛指脱离大电网的小容量的电网，电力建设规程规定，最大单机容量小于电网总容量的8％的电网，可以称为大电网，目前我国各大地区电网的机网容量比已经小于8％，可以看作无限大电网，相比之下，机网容量比大于8％的电网，统称为小网，孤立运行的小网，称为孤网。

由于孤网容量较小，其中旋转惯量储能和锅炉群所具备的能力势能均较小，要求机组的调速系统具有更高的灵敏度，更小的迟缓率和更快的动态响应特性，需要随时与大网保持同期运行，随时可并网运行。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种电力系统孤立运行的小网，在遇到发电机故障跳机、甩负荷、解列、低压、低周、大电机启停等各种突发工况时，随时与大网保持同期运行，可并网运行。

为解决上述技术问题，本发明通过以下技术方案来实现：一种快速并网系统安全稳定控制方法，基于脱离大电网的小电网，为了实现小电网系统能够安全运行，需要将小电网随时可以同期并入大网，其发明内容包含以下：

a、大电网与小电网之间通过母联分段开关、电抗器、隔离开关相连，且在母联两端并联同期联络变压器；

b、在母联开关串联电抗器起到限流和滤波作用，防止超过开关最大遮断电流；

c、为确保发电机故障解列时迅速并网接入系统，在发电机所带小电网和大电网之间设置一台同期联络变压器，如下：

①变压器两侧电压等级相同，变比为1，保证小电网实时跟踪大电网电压；

②变压器由三个独立相同的单相变压器组成，分别为A相变压器、B相变压器、C相变压器，可以防止三相变压器磁路之间的耦合，大大提高小电网与大电网之间的同步能力；

③变压器第三线圈开口三角串联一个可调的磁阻，可以起到消谐作用；

④还可以起到小电网与大电网锁相作用；

⑤变压器有良好的绝缘耐压设计，在系统单相接地情况下能够稳定运行；

⑥变压器过载能力很高，允许10倍额定电流0.6秒或不低于4倍额定电流4秒。

d、为了实现在小电网出现故障时能够快速与大电网并网，有两种情况，情况一当快速并网控制系统同时检测到发电机总故障、孤网运行、小电网有压时，再判断母联分段开关在分位，且快速并网投入，则启动快速并网出口合母联分段开关；情况二当快速并网控制系统同时检测到同期联络变投入运行、同期联络变过载、小电网有压时，再判断母联分段开关在分位，且快速并网投入，则启动快速并网出口合母联分段开关，加2秒脉冲是为了确保并网出口有足够时间保证；

e、孤网判据，判据的原则是小电网与大电网脱离，有四种情况，情况一A31无流且断路器在分位、情况二A32无流且断路器在分位、情况三A37或A38在分位且A312无流且在分位、情况四小电网的R302无流且在分位且R321无流且在分位。

f、并网汽机调节，分两种情况，情况一遥控功率调节，即远方调节发电机功率，把同期联络变压器穿越功率的模拟量通过专用光纤传送给远方汽机DEH调节，通过DEH自动调节发电机功率，达到大电网与小电网负荷趋于平衡；另一种情况就是手动调节发电机功率，一般用于手动并网方式，通过手动同期增减速按钮，通过专用光纤传送给远方汽机DEH调节，通过DEH自动调节发电机功率，或调节励磁系统电压，达到大电网与小电网同期，即合母联开关并网。

大电网与小电网通过一台同期联络变压器连接起来，母联断路器处于热备状态，随时可以检同期合闸，保持大电网与小电网同期，在理想情况下，小网与大电网间通过遥控功率调节达到功率平衡。

当同期联络变压器穿越功率出现小范围负荷波动时(≤500kW)，可视为负荷基本稳定，汽机不需要调节。

当同期联络变压器穿越功率出现较大负荷波动(＞500kW)，可通过采集同期隔离变压器的穿越功率，传至汽轮机DEH，对汽轮机进行增减负荷的调节，以达到尽量减小同期隔离变压器穿越功率的目的。

同期联络变压器保护配置有定时限过流保护动作电流100A时限0.6秒，反时限过流保护动作电流10Ie时限0.6秒，差动保护。

本发明具有以下优点：

1、同期联络变压器起到大电网与小电网保持同期状态，为快速并网赢得时间，缩短故障停电时间，也大大减少不必要设备无故停电，保障了企业设备安全，提供企业生产效率；

2、消除电网谐波，提高电能质量；