從電網(wǎng)的角度看電壓暫降和短時(shí)中斷_第1頁(yè)
從電網(wǎng)的角度看電壓暫降和短時(shí)中斷_第2頁(yè)
從電網(wǎng)的角度看電壓暫降和短時(shí)中斷_第3頁(yè)
從電網(wǎng)的角度看電壓暫降和短時(shí)中斷_第4頁(yè)
從電網(wǎng)的角度看電壓暫降和短時(shí)中斷_第5頁(yè)
已閱讀5頁(yè),還剩6頁(yè)未讀 繼續(xù)免費(fèi)閱讀

下載本文檔

版權(quán)說(shuō)明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡(jiǎn)介

1、從電網(wǎng)的角度看電壓暫降和短時(shí)中斷 從電網(wǎng)的角度看電壓暫降和短時(shí)中斷暫降只是不遠(yuǎn)處傳來(lái)的槍聲,中斷才是貼身戰(zhàn)斗電網(wǎng)在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)面臨各種故障入侵,而電網(wǎng)的“哨兵”保護(hù)裝置則時(shí)刻準(zhǔn)備著消滅這種入侵,將電網(wǎng)的影響減小到最少。從前的日子慢,繼電保護(hù)動(dòng)作速度也慢。繼電保護(hù)是隨著電力系統(tǒng)擴(kuò)大而發(fā)展起來(lái)的。最早的保護(hù)裝置是熔斷器,20世紀(jì)初期產(chǎn)生了作用于斷路器的電磁型繼電保護(hù)裝置。1928年,電子器件已開(kāi)始被應(yīng)用于保護(hù)裝置,電子型靜態(tài)繼電器的大量推廣是在50年代晶體管和其他固態(tài)元器件迅速發(fā)展之后得以實(shí)現(xiàn)。 1965年出現(xiàn)了應(yīng)用微機(jī)數(shù)字式繼電保護(hù)。從20世紀(jì)50年代到90年代末40余年的時(shí)間里,繼電保護(hù)完成了

2、發(fā)展的4個(gè)階段,即從電磁式保護(hù)裝置到晶體管式繼電保護(hù)裝置、到集成電路繼電保護(hù)裝置、再到微機(jī)繼電保護(hù)裝置??傊欣碛上嘈艔那暗娜兆勇?,繼電保護(hù)動(dòng)作速度也慢。 故障帶來(lái)的供電中斷次數(shù)遠(yuǎn)大于電壓暫降次數(shù),再加上電力供應(yīng)緊張,計(jì)劃停電次數(shù)和時(shí)間都大于故障停電次數(shù)和時(shí)間,有電用就不錯(cuò)了,用戶還關(guān)注不到電能質(zhì)量問(wèn)題。說(shuō)到這兒,倒是有點(diǎn)懷念那看著漫天星光等電來(lái)的童年時(shí)光,不像現(xiàn)在一眨眼一年又過(guò)去了。隨著ICT技術(shù)的飛速發(fā)展,人工智能技術(shù)如人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法、進(jìn)化規(guī)模、模糊邏輯等相繼在繼電保護(hù)領(lǐng)域的研究應(yīng)用,繼電保護(hù)技術(shù)向計(jì)算機(jī)化、網(wǎng)絡(luò)化、一體化、智能化方向發(fā)展。2016年,國(guó)家能源局和中電聯(lián)在北京聯(lián)合

3、召開(kāi)了2016電力可靠性指標(biāo)發(fā)布會(huì)。會(huì)議發(fā)布2015年,南方電網(wǎng)公司全網(wǎng)交流系統(tǒng)保護(hù)裝置共動(dòng)作174191次,不正確動(dòng)作21次(包括500KV11次、200KV3次、110KV2次、110KV以下5次),正確動(dòng)作率99.99%;應(yīng)評(píng)價(jià)故障快速切除次數(shù)2658次,實(shí)際2657次,故障快速切除率99.96%;220KV及以上系統(tǒng)故障錄波應(yīng)評(píng)價(jià)2397次,錄波不完好0次,錄波完好率100%。截至2015年底,國(guó)網(wǎng)公司220KV及以上交流系統(tǒng)微機(jī)型保護(hù)微機(jī)化率達(dá)到100,國(guó)產(chǎn)化率97.2%;保護(hù)裝置正確動(dòng)作率99.963%,故障快速切除率99.77%,故障錄波完好率99.62%,但自動(dòng)重合閘成功率只有

4、72.72%。從上面這個(gè)數(shù)據(jù),可以看出南方電網(wǎng)全年平均每小時(shí)有20個(gè)保護(hù)動(dòng)作,在研究電壓暫降和短時(shí)中斷的人員眼里,每一次動(dòng)作都必然伴隨著少部分用戶的供電出現(xiàn)短時(shí)中斷,而周邊多數(shù)用戶會(huì)出現(xiàn)電壓暫降。對(duì)電網(wǎng)來(lái)說(shuō),暫降只是不遠(yuǎn)處哨所傳來(lái)的槍聲,而中斷才是貼身戰(zhàn)斗。從暫降產(chǎn)生的原因分析,自恢復(fù)性故障、大負(fù)荷啟動(dòng)和變壓器預(yù)充電這些原因不會(huì)造成暫降擴(kuò)大為短時(shí)中斷,而永久性故障造成的暫降都有擴(kuò)大為短時(shí)中斷的危險(xiǎn)。如果故障點(diǎn)離用戶更近些,或者保護(hù)沒(méi)有有效動(dòng)作,這些故障造成的電壓暫降就會(huì)變成短時(shí)中斷甚至是長(zhǎng)時(shí)中斷。從用戶的角度,往往強(qiáng)調(diào)短時(shí)中斷是一種更嚴(yán)重的電壓暫降;而從電網(wǎng)的角度,電壓暫降只是一次不完全的短時(shí)

5、中斷,那是用戶離故障點(diǎn)還比較遠(yuǎn)或者保護(hù)快速有效切除故障的表現(xiàn)。同樣從電網(wǎng)的角度看,在一次故障入侵并切除的過(guò)程中,一定會(huì)收到多個(gè)用戶反饋,其中多數(shù)是電壓暫降,少數(shù)是短時(shí)中斷。 隨著電壓敏感負(fù)荷的比例越來(lái)越高,原先一次故障周邊殘余電壓低于30%Pu的區(qū)域負(fù)荷會(huì)停機(jī),而現(xiàn)在殘余電壓低于80%Pu的區(qū)域敏感負(fù)荷就會(huì)停機(jī),其影響相當(dāng)于短時(shí)中斷。更令人煩惱的是,隨著分布式新能源發(fā)電比例越來(lái)越高,電網(wǎng)的旋轉(zhuǎn)慣性下降,不考慮采用微電網(wǎng)的方式,每次故障造成的電壓暫降區(qū)域也在擴(kuò)大。(2015CIRED會(huì)議德國(guó)論文圖片)所以也有專家認(rèn)為,電壓暫降和短時(shí)中斷是一個(gè)連續(xù)集,一味地分開(kāi)電壓暫降和短時(shí)中斷,過(guò)分地強(qiáng)調(diào)電壓暫

6、降的影響是不科學(xué)、不全面的,應(yīng)該把電壓暫降和短時(shí)中斷作為一件事情的兩種表現(xiàn)來(lái)看待。電力運(yùn)營(yíng)商用50年的努力不斷完善電網(wǎng)保護(hù),換來(lái)了一個(gè)想和用戶一起喝咖啡的機(jī)會(huì),卻發(fā)現(xiàn)用戶都變得越來(lái)越敏感了。電小二寶寶真得感到很委屈,付出這么多努力,戰(zhàn)勝了那么多次兇險(xiǎn),避免了多次大面積停電事故,此處沒(méi)有表?yè)P(yáng),反而迎來(lái)了更多用戶投訴。還能不能讓人好好工作了?可靠性管理依然是電力運(yùn)營(yíng)商的重點(diǎn)工作內(nèi)容。特別是國(guó)際上連續(xù)出現(xiàn)了美加大停電、巴西大停電、印度大停電事故后, 防止大面積停電成為電力運(yùn)營(yíng)商工作任務(wù)的重中之重。在這個(gè)過(guò)程中,中國(guó)在上世紀(jì)80年代逐步完善電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導(dǎo)則,并規(guī)定我國(guó)電力系統(tǒng)承受大擾動(dòng)能力的安全穩(wěn)

7、定標(biāo)準(zhǔn)分為三級(jí):第一級(jí)標(biāo)準(zhǔn):保持穩(wěn)定運(yùn)行和電網(wǎng)的正常供電單一故障(出現(xiàn)概率較高的故障); 第二級(jí)標(biāo)準(zhǔn):保持穩(wěn)定運(yùn)行,但允許損失部分負(fù)荷單一嚴(yán)重故障(出現(xiàn)概率較低的故障); 第三級(jí)標(biāo)準(zhǔn):當(dāng)系統(tǒng)不能保持穩(wěn)定運(yùn)行時(shí),必須防止系統(tǒng)崩潰并盡量減少負(fù)荷損失多重嚴(yán)重故障(出現(xiàn)概率很低的故障)。為實(shí)現(xiàn)這個(gè)安穩(wěn)標(biāo)準(zhǔn),電力運(yùn)營(yíng)商設(shè)置了三道防線來(lái)確保電力系統(tǒng)在遇到各種事故時(shí)的安全穩(wěn)定運(yùn)行:第一道防線:快速可靠的繼電保護(hù)、有效的預(yù)防性控制措施,確保電網(wǎng)在發(fā)生常見(jiàn)的單一故障時(shí)保持電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行和電網(wǎng)的正常供電; 第二道防線:采用穩(wěn)定控制裝置及切機(jī)、切負(fù)荷等緊急控制措施,確保電網(wǎng)在發(fā)生概率較低的嚴(yán)重故障時(shí)能繼續(xù)保持穩(wěn)定運(yùn)行

8、; 第三道防線:設(shè)置失步解列、頻率及電壓緊急控制裝置,當(dāng)電網(wǎng)遇到概率很低的多重嚴(yán)重事故而穩(wěn)定破壞時(shí),依靠這些裝置防止事故擴(kuò)大,防止大面積停電。三道防線的概念清晰、明確,易于操作實(shí)施。近年來(lái)我中國(guó)電網(wǎng)沒(méi)有出現(xiàn)全網(wǎng)性事故和大范圍停電,應(yīng)該說(shuō)得益于三道防線的建設(shè)。2006年,國(guó)臣研制的世界上第一套火電廠輔機(jī)變頻器低電壓穿越系統(tǒng)在中石化揚(yáng)子石化熱電廠投運(yùn),同年又在華電淄博熱電廠投運(yùn)。(2006年國(guó)臣SGS在電廠投運(yùn))2008年之后,有專家提出應(yīng)對(duì)大面積停電,光有電網(wǎng)的幾道防線是不夠的,必須建立網(wǎng)源協(xié)調(diào)機(jī)制,共同應(yīng)對(duì)。特別是在大電網(wǎng)高壓線路有故障時(shí),電壓暫降和短時(shí)中斷將會(huì)有較大范圍的影響,附近的電源輔機(jī)

9、應(yīng)具有低電壓穿越能力、機(jī)組能優(yōu)化控制、強(qiáng)勵(lì)輸出、確保機(jī)組旋轉(zhuǎn)慣性,配合大電網(wǎng)提高抗擾能力。2011年1月2日,東北電網(wǎng)500千伏伊換1號(hào)線發(fā)生單相故障時(shí),伊敏發(fā)電廠、呼倫貝爾發(fā)電廠機(jī)組給煤機(jī)停止運(yùn)行,鍋爐滅火,導(dǎo)致發(fā)電機(jī)組跳閘。由于火電廠輔機(jī)不具備低電壓穿越能力,給電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)嚴(yán)重影響。 2011年7月25日,內(nèi)蒙吉蘭太區(qū)域中鹽變母線發(fā)生故障,烏斯太、華電烏達(dá)、君正電廠五臺(tái)機(jī)組大幅降出力或鍋爐滅火,全網(wǎng)負(fù)荷不平衡。2012年11月12日,包鋁整流三所#4整流變高壓側(cè)發(fā)生單向轉(zhuǎn)三相故障,東華、包三電廠共三臺(tái)機(jī)組鍋爐跳閘或滅火,對(duì)全網(wǎng)帶來(lái)嚴(yán)重影響。如今隨之網(wǎng)源協(xié)調(diào)工作和火電廠一類輔機(jī)變頻器

10、高低電壓穿越工作的貫徹執(zhí)行,多數(shù)電廠關(guān)鍵電壓敏感輔機(jī)都采用交直流電源冗余供電。(電廠一套直流電源保護(hù)全廠9爐6機(jī)重要負(fù)載)2013年,有HVDC換流站重要輔機(jī)因?yàn)楦叩碗妷捍┰絾?wèn)題造成換流閥冷卻水泵停機(jī)、直流閉鎖,該重要電壓敏感輔機(jī)也采用直流電源供電。多年來(lái),變電站二次設(shè)備都采用直流電源供電,既可以滿足中斷對(duì)二次設(shè)備的影響,又可以避免電壓暫降造成二次設(shè)備停機(jī),其重要性不言而喻。但仍有吃瓜群眾在電源檢修后不恢復(fù)電池開(kāi)關(guān),將電網(wǎng)的“哨兵”悄悄蒙住了雙眼,當(dāng)故障入侵時(shí)一級(jí)級(jí)穿越,將事故擴(kuò)大。哎,這是搞啥樣?吃瓜文藝男哼上了我悄悄地蒙上你的眼睛?電力系統(tǒng)繼電保護(hù)典型故障分析一書(shū)中可以看到,在小于0.1%

11、保護(hù)不正確動(dòng)作率中,有50%左右的事件與變電站直流蓄電池失效、直流回路接地、直流環(huán)網(wǎng)、交直流串線、直流開(kāi)關(guān)越級(jí)跳閘等問(wèn)題相關(guān)。(變電站直流故障造成的事故照片)1996年5月28日11時(shí)59分,京津塘地區(qū)某廠高壓試驗(yàn)班人員在進(jìn)行斷路器試驗(yàn)時(shí),錯(cuò)將220V交流電源接入站內(nèi)直流系統(tǒng),造成3條500KV線路跳閘,220KV系統(tǒng)振蕩,多個(gè)電廠全廠停電。1999年7月20日8時(shí)54分,山西太原某變電站變壓器10kV側(cè)短路,全站停電,主控室著火,燒毀一號(hào)主變,全站直流消失,站內(nèi)保護(hù)拒動(dòng),事故擴(kuò)大,1條110KV、6條220KV、8臺(tái)發(fā)電機(jī)組跳閘,殃及山西電網(wǎng)并波及華北主網(wǎng)。這樣的事故數(shù)不勝數(shù),20年之后的2

12、016年,古老的西安城里又飄來(lái)一個(gè)聲音“那天是你用一塊紅布,蒙住我雙眼也蒙住了天”,秦腔般的嘶吼中夾雜著“哨兵”們對(duì)直流失電的憤怒!終于在國(guó)網(wǎng)2016年下半年工作重點(diǎn)中看到,第一條就要堅(jiān)持安全第一,強(qiáng)化本質(zhì)安全。本質(zhì)安全水平提升,需要本質(zhì)安全化的直流設(shè)備,專防吃瓜群眾犯錯(cuò)誤。 電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商能幫助用戶解決電壓暫降和短時(shí)中斷帶來(lái)的影響嗎?從可靠性發(fā)布會(huì)公布的歷年情況看,我國(guó)10千伏用戶平均供電可靠率RS1從2014年的99.940%下降到2015年的99.88%,平均停電時(shí)間從2014年的5.22小時(shí)/戶下降到10.50小時(shí)/戶,增長(zhǎng)了102%,比2013年的7.47小時(shí)也有所增加。城市10千伏用戶

13、平均停電時(shí)間從2014年的2.59小時(shí)/戶上升到2015年的4.08小時(shí)/戶,而農(nóng)村的從同期的5.72小時(shí)/戶上升到12.74小時(shí)/戶。2012年-2015年我國(guó)10千伏用戶平均停電時(shí)間(小時(shí)/戶)我國(guó)DL/T836-2003供電系統(tǒng)用戶供電可靠性評(píng)價(jià)規(guī)程中還沒(méi)把短時(shí)停電納入可靠性統(tǒng)計(jì)中,在2012版的規(guī)程中,短時(shí)停電的定義為持續(xù)停電時(shí)間小于等于3分鐘的停電,并將MAIFI指標(biāo)納入可靠性統(tǒng)計(jì)中。而引起短時(shí)停電現(xiàn)象的原因中,饋線重合閘會(huì)造成用戶1.0-2.5S的短時(shí)停電;變電站備自投會(huì)造成用戶3.0-3.5S的短時(shí)停電;配網(wǎng)開(kāi)閉所則要5-6S;饋線自動(dòng)化會(huì)造成用戶數(shù)秒至1分鐘的短時(shí)停電,尋找單相

14、接地故障而試?yán)橡伨€,會(huì)造成用戶20S-1.5分鐘的短時(shí)停電。剛剛看到南方電網(wǎng)2016年年中會(huì)議,提出到2020年確保完成“185611”目標(biāo), 廣州、深圳等10個(gè)主要城市客戶平均停電時(shí)間低于1小時(shí),也就是4個(gè)9 左右的RS1指標(biāo)。 其實(shí),電力運(yùn)營(yíng)商很多時(shí)候還肩負(fù)社會(huì)責(zé)任。EPRI曾對(duì)未來(lái)20-30年用戶對(duì)可靠性需求做過(guò)預(yù)測(cè),6個(gè)9 的需求從目前10%會(huì)增至60%,9個(gè)9的需求從目前0.6%會(huì)增至10%,可以預(yù)見(jiàn)電力運(yùn)營(yíng)商供電可靠性在不遠(yuǎn)的未來(lái)會(huì)從4個(gè)9提升到6個(gè)9,這意味著滿足大多數(shù)用戶可靠性需求,并維持全社會(huì)用電成本相對(duì)最低。電壓等級(jí)越高的配網(wǎng),自動(dòng)化程度和保護(hù)也越完善,供電可靠性也一定越

15、高,現(xiàn)階段,重要用戶往往會(huì)被推薦接入更高電壓等級(jí)的110KV、220KV網(wǎng)絡(luò)以確保獲得相對(duì)較高的供電可靠性。如果讓供電可靠性水平不到4個(gè)9的電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商給用戶解決供電可靠性需求為9個(gè)9的電壓敏感負(fù)荷停機(jī)問(wèn)題,這5個(gè)9 的差距意味著巨大的投資。電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商能幫助用戶解決電壓暫降和短時(shí)中斷帶來(lái)的影響嗎?答案是:你不光想得多,還想得美!理論上,錢不是問(wèn)題的時(shí)候,技術(shù)都不是問(wèn)題。問(wèn)題是誰(shuí)出錢?得出多少錢?楊絳先生說(shuō)過(guò)一位讀者的痛苦來(lái)自書(shū)讀得不多而想得太多。其實(shí)想得多是人類大腦進(jìn)化的結(jié)果,和讀書(shū)多少無(wú)關(guān);而想得美才是痛苦的根源,這是個(gè)大腦硬傷,需要多讀書(shū)啊。國(guó)際上還真有一些配電公司做了一些嘗試,比如新加坡、

16、日本、韓國(guó)、法國(guó)等國(guó)家,通過(guò)成倍加大投資提升配網(wǎng)自動(dòng)化水平,有效提高供電可靠性,RS1指標(biāo)達(dá)到5個(gè)9 至6個(gè)9,SAIFI、SAIDI指標(biāo)也明顯下降,但令人沮喪的是MAIFI指標(biāo)幾乎沒(méi)有變化!這意味著通過(guò)這一手段降低電壓暫降和短時(shí)中斷的可能性幾乎為零。(芬蘭各種停電損失費(fèi)用計(jì)算公式及指標(biāo))歐洲國(guó)家如芬蘭甚至將電壓暫降次數(shù)也列入MAIFI統(tǒng)計(jì)對(duì)配網(wǎng)公司進(jìn)行考核。去年在法國(guó)里昂CIRED會(huì)議上見(jiàn)到了兩位在芬蘭Elenia Oy供職的中國(guó)留學(xué)生,聊到這個(gè)考核指標(biāo)她們也直搖頭,年景不好時(shí)MAIFI指標(biāo)肯定超標(biāo),只有聽(tīng)天由命接受處罰。當(dāng)電網(wǎng)的預(yù)防性措施做到一定程度,天氣原因成了MAIFI指標(biāo)的決定因素。

17、當(dāng)然,面對(duì)客戶的投訴,她們也只能給出推薦性解決方案,“地主家也沒(méi)有余糧啊”。當(dāng)用戶無(wú)法從大電網(wǎng)上獲得自己想要的供電可靠性和優(yōu)質(zhì)電能質(zhì)量時(shí),微電網(wǎng)的概念就應(yīng)運(yùn)而生了。2001年,美國(guó)威斯康星大學(xué)麥迪遜分校(University of Wisconsin-Madison)的Robert H.Lasseter 教授根據(jù)CERTS微電網(wǎng)概念提出微電網(wǎng)的定義。PQR的區(qū)別是大電網(wǎng)和微電網(wǎng)之間差別的本質(zhì), 微電網(wǎng)算是業(yè)界給電壓暫降和短時(shí)中斷治理指出的唯一明路了。其實(shí),在電網(wǎng)覆蓋的世界上任一角落,都會(huì)有暫降和中斷,人力成本越低的地方,可靠性也越低,暫降和中斷一定也越多。很多資本主義沒(méi)有實(shí)現(xiàn)的東東,咱社會(huì)主義很多都實(shí)現(xiàn)了,雖然在考核指標(biāo)上中國(guó)還沒(méi)有歐美的嚴(yán)謹(jǐn)和完整,但這

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無(wú)特殊說(shuō)明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒(méi)有圖紙預(yù)覽就沒(méi)有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫(kù)網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

最新文檔

評(píng)論

0/150

提交評(píng)論