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谈县级电网的黑启动和孤网运行

日期:2011-12-06    来源:江西省石城县供电公司  作者:连京华 赖 春

国际电力网

2011
12/06
09:06
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关键词: 县级电网 黑启动和孤网

    电网的黑启动和孤网运行是县电网在失去大电网支撑的情况下,利用网内小水电组网运行的一种运行方式。其调度程序复杂、操作任务繁多是难以想象的,稍有不慎就会造成系统重复瓦解和事故。并且随着电网日益复杂和线路负荷的不断增大,黑启动和孤网运行越来越难以保证。但是这种运行方式也是电网暂时无法完全避免的,在2008年冰雪灾害期间,我国南方电网就形成多个孤网,有些县就因长期未经历过这种极端情况,没有相应预案,无法实行“黑启动”组网运行,深受其害。江西省在城县是一个典型的末端电网,电源单一,几乎每年都要经历黑启动和孤网运行。我们通过多年的实践,对孤网运行这种特殊的运行方式积累了一些经验,2008冰雪灾害期间,经过多次黑启动和孤网运行,保证了重要用户的用电;2009年因电网建设改造,经历了20次220余小时的孤网运行,由于组织严密、预案完善、措施得当,没有出现系统再次瓦解现象,在负荷高峰期保证重要用户的用电,在其他时段保证了全县大部分用户的供电。
    1石城县电网概况
    石城县供电公司现有35kV变电站6座,主变压器10台,总容量50.6MV•A, 2009年网内最大负荷28500kW,平均负荷11000kW,低谷负荷5500kW,电网负荷峰谷差异较大,负荷主要集中于县城的6回10kV线路。
    网内共有小水电站39座,发电机组69台,总装机容量17325kW,大部分为径流水电站。装机容量较大的电站主要有3座:岩岭一级电站装机3*1250kW,总装机容量3750kW,为年调节电站;新坪电站装机2*1250 kW+2*630 kW+200 kW,总装机容量3960kW,为径流电站;小坑电站装机3*630 kW,总装机容量1890kW,为径流电站。这些电站的负荷通过一回35kV线路送入对城区供电的变电站。
在电网结构上,石城县电网是典型的末端电网,只有一回110kV线路与主网相连,并且只通过一回35kV线路与110kV变电站相联,从整个县电网网架结构上看,为单一电源,并且配网薄弱,供电可靠性不高,小水电装机容量少,只要上一级电网因施工或故障停电,都造成全县电网失压或孤网运行。
    2 “黑启动”和孤网运行的工作措施
    2.1强化组织,完善预案
    由于石城电网几乎每年都要经历“黑启动”和孤网运行的考验,公司领导深知要是事先没有一套符合电网实际的、完整的“黑启动”和孤网运行预案,就会拖延系统恢复供电的时间,甚至因处置失误,造成新的事故。公司首先成立了“黑启动”领导小组,领导小组下设专家小组和工作小组,具体负责电力调度和需求侧管理,特别是每年根据电网实际情况对预案进行修订完善,细化方案步骤,组织人员审查其合理性和可操作性,并组织对预案进行事先模拟演练,对预演中所发现的问题研究相应的解决措施,同时要求相关部门及时完善其他各种相配合的应急预案。“黑启动”方案出台后,如何掌握“黑启动”的操作要领是与调度员业务水平密不可分的,公司先后组织调度员参加发电厂的跟班学习,了解各主力电站设备状况,了解发电厂的零启升压、调频、调压、开停并列等工作程序,熟悉在“黑启动”实施中如何把握频率、电压与负荷之间的配合,增加对发电系统的认识,增强驾驭电网的能力。在“黑启动”和孤网运行期间,除当值调度员外,公司领导和调度中心负责人坚守在调度现场,及时预测、研究、协调和处理电网运行中所出现的问题,以确保“黑启动”成功和电网稳定运行。
    2.2严肃调度纪律,确保“黑启动”电网不重复瓦解
    经我们多年的经验证明,服从调度指挥,严肃调度纪律,是黑启动恢复电网送电并保证孤网运行稳定的前提。为了使黑启动运行的电网不发生重复瓦解的现象,预案规定每操作一步的前后都要监视电网频率和重要节点的电压情况,明确各发电站增加机组出力,停送哪一条线,拉合哪一个断路器和台区,都必须严格按照调度指令执行。多年的经验证明,措施和程序清楚到位,是确保黑启动成功和保证电网不瓦解的基础。为了使停、送负荷时不因系统频率、电压过高或过低造成系统瓦解,需要采取的具体措施主要有:一是只有满足下一步操作条件后才下达下一步操作任务;二是在送负荷时,将系统频率调至51Hz左右再送,在停负荷时,将系统周波降至49Hz左右再停;三是为了在送负荷时不因负荷太大造成频率、电压波动太大而使系统解列,我们根据积累的经验和结合发电机的特性确定,每次加减负荷的最大量应控制在已并入电网运行的发电机组总容量的12.5%左右,即将大负荷线路用分段开关采取分段送电方式,甚至拉掉一部分配电台区,采用单个台区送电的方式,逐步恢复全网供电;四是根据大负荷用户的启、停容易造成系统周波、电压波动大,极易使系统瓦解的特点,孤网运行时,实行大工业用户暂停生产用电。
    2.3完善发电设备,增强调节能力
    在 黑启动的过程中,保持频率和电压稳定至关重要,这离不开组织措施,也离不开先进的装备和技术,电网的三个主力电站,担任调频、调压的岩岭电站是七十年代末建成的电站,使用的是机械液压调速器,由于运行多年,设备老化,其调节性能差、灵敏度低,孤网运行时停送负荷超过300kW就有可能造成电网解列。为了增强系统的调节性能和调节容量,我们促成新建成投运的新坪电站一台1250kW机组安装电气液压调速器,经过实践证明,在 2009年的黑启动和孤网运行的过程中,电网的稳定性得到了很大的加强,从2008年的停送300kW增加到2009年的700kW负荷,送电负荷虽增加了一倍多,但频率、电压波动却比以前小,电网的调节能力和稳定性大大增强,也减少了很多繁杂的操作程序。先进的设备更加确保了黑启动的成功和电网的稳定运行。

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