电网安全稳定控制系统控制策略编制规范化研究-论文.pdf

'2014年9月第17卷第9期贵州电力技术电网科技2014，Vol，17，No．9GUIZHOUELECTRICPOWERTECHNOLOGYPowerGridTechnology电网安全稳定控制系统控制策略编制规范化研究赵庆明，古含(1．贵州电网公司电网规划研究中心，贵州贵阳550002；2．中国电力工程顾问集团中南电力设计院，湖北武汉430071)摘要：在分析电网稳控装置控制策略表编制过程中经常出现的一些问题基础上，提出了控制策略编制的规范化的思路，即在区域电网稳定专题研究报告的基础上，通过编制控制分析表、稳控策略表、交互信息表和备注说明来提高稳控策略表的可读性。关键词：电网；安全稳定控制系统；稳控策略；规范化文章编号：1008—083X(2014)09—0001—03中图分类号：TM712文献标志码：B电网的安全稳定控制装置属于电网的第二道稳控系统的控制功能不是孤立的，有的需要防线，在各个电网中得到了广泛的应用¨-53。稳控采用方式预控措施，有的需要基于一定的电网运装置具有很强的定制性，一般需先明确稳控系统行方式前提，如果不对此类前提条件加以说明，稳的总体配置，然后根据总体方案提出每个站点稳控策略表对稳控系统功能性、有效性的描述将不控装置的功能及设备配置要求，在此基础上再根准确，单一的策略表可能无法完全适应各方的使据目标电网和稳控措施的特点选择合适的控制逻用要求。因此，除规范完善稳控策略表白身内容辑和各类判据。外，有必要补充并规范控制分析、交互信息、备注稳控系统的设计流程通常包括专题研究、初说明等内容。步设计、策略表研究、施工图设计等环节。专题研2策略表内容分析及规范究主要是分析电力系统存在的安全稳定问题，并针对问题提出需采取的稳控措施和实现措施需建2．1控制分析表设的稳控系统。初步设计是根据专项研究的结控制分析表主要基于稳定计算分析的结论，论，明确各稳控装置的功能要求、硬件设备配置，以稳定问题为主线，重点分析问题存在的前提条为设备采购和施工图设计创造条件。策略表研究件和关键影响因素，明确所需采取的控制措施和是对装置控制功能的进一步细化，编制的稳控策控制规律。控制分析表内容包括“分类”、“问略表需要对装置具备的每一项控制功能进行清晰题”、“条件或因素”、“控制措施”等字段，前半部的描述，以结构化、逻辑化、公式化的形式进行描分内容可看作是控制需求分析，后半部分是控制述，满足功能定制的描述要求。措施的分析及确认。(1)分类。该列按稳定问题的性质和特点对表1现有策略表编制过程中存在的问题格内容进行分类，使分析结果的概括性更强，内容更策略表目前主要由设计方开展研究工作，提出加直观。稳定问题的性质主要包括过载问题、暂稳各站点稳控策略，先经策略表审查会审定，设备厂家问题、孤网问题等三类，其它共性特点包括所属的网确定后再经设联会讨论。由于各厂家在判据实现上架区域、失稳本质因素等。具有各自特点，策略表研究阶段提出的策略表尚无(2)问题。该列根据稳定计算结果和统一描述法完全反映厂家最终实现的判据细节。设联会阶段方式归纳系统存在的稳定问题，可作为稳控装置所由于各方在细节认识上存在偏差，可能导致讨论后需识别稳定问题的直接依据。“问题”描述使用“元形成的策略表与装置最终运行的策略表在细节上有件”、“详情”两个字段，内容上与电网稳控策略的一所偏差。般原则保持一致。具体而言，对于过载问题，“元·1· 贵州电力技术第17卷件”指事故引起过载的线路或变压器，“详情”字段任一列可看作一组必要条件，完整的行列组合可作对该过载的功率方向进行说明；对于暂稳或孤网问为该稳定问题是否存在的充要条件。题，“元件”指发生事故跳闸的线路、变压器或发电(4)控制措施。控制措施包括方式预控措施、机，“详情”字段说明哪些机组功角失稳、哪些厂站稳控装置紧急控制措施两个方面。如表1所示，罗电压失稳、哪些区域进入孤网等。列的稳定问题既有满足导则要求的常规N一2故障(3)条件或因素。该列内容的描述使用“方式问题，也有超出导则要求的N一1、非同塔双回线路条件”、“故障条件”两个字段，并以“故障条件”为主N一2故障问题，有的稳控措施简单且有效，有的稳字段，两者组成的单行可看作一组充分条件，单行中控措施较复杂甚至难于实现。表1控制分析表规范化示例问题条件或因素分类控制措施元件详情方式条件故障条件野马寨全开野一E一盖N一2稳控切野马寨机组过野水线水城受入方向盘电小开机；盖一滥N一2①盖滥单线运行时预控水城、黄家山、滥坝负荷。载过载或盖铝检修；②稳控按顺序切水、威、黄负荷。水城送出方向风电满送水一黄N一2稳控切威宁风电线路2．2稳控策略表式”、“起动及动作条件”、“防误条件”、“控制量”、稳控策略表主要基于控制分析表展开编制。稳“控制对象”等字段，前半部分内容可看作是动作前控策略表内容可分为“控制功能”、“系统运行方条件描述，后半部分是动作行为描述，如表2所示。表2稳控策略表规范化示例(1)控制功能。该列根据控制功能所面向的安制功能是否动作出口的必要条件之一，位于整个动全稳定问题、控制策略在软件实现中的融合程度对作组合逻辑的次外层，一般包括突变量起动、过流起策略表内容在控制功能层面进行分组。同一组别的动、频率起动等。动作条件反映故障行为的准确状控制功能面向相同的跳闸元件或过载元件、采用类态，需要保证装置动作的选择性、灵敏性和可靠性，似的逻辑表达式。“控制功能”基本对应控制分析是控制功能是否动作出口的主判据，位于整个动作表中总结的各类问题，可由控制分析表中“问题”字组合逻辑的核心层，一般根据故障行为的特点选择段的内容延伸而来。最能反映其充要性的逻辑条件，如功率方向持续过(2)系统运行方式。不同于控制分析表中所列流、元件故障跳闸、跳闸电气量+开关位置、频率持的“方式条件”，该列“系统运行方式”主要指稳控装续越限等。置所能识别的系统接线方式，如电网开合环、元件停(4)防误条件。防误条件是装置动作条件的延运检修等，不包括更为灵活的系统潮流方式，后者将伸，反映故障行为中必要性最突出的方面，主要为了通过其它途径予以反映。进一步加强装置动作的可靠性，防止误动。防误条(3)起动及动作条件。起动及动作条件包括起件一般选择较宽松的逻辑，在保证防误的同时尽量动条件和动作条件两部分。起动条件反映故障行为降低拒动的风险。防误条件在实现上有的采用独立的最初状态，主要为了保证装置动作的快速性，是控的防误判据，有的采用主判据兼顾防误功能，不论实·2． 第9期赵庆明，等：电网安全稳定控制系统控制策略编制规范化研究现形式如何，都能起到相似的防误效果。切机组序列、待切负荷站序列及负荷量。对于本站(5)控制量。控制量表示装置动作后控制措施共性的对象选择原则，可以在稳控策略表备注内容的具体量化原则或方法，根据该方法得出的控制量中说明，该列重点描述本控制功能在控制对象范围、有以下特点：装置需要切除的量，不一定等于装置实选择原则方面的特殊要求。际出口量，也不一定等于系统实际切除量；选择控制2．3交互信息表对象的基准量，基于该量、对象选择原则和系统实时完整描述一个稳控系统的功能，除完成稳控策状态，可确定最终的控制对象。略表外，还需编制交互信息表。交互信息表主要基(6)控制对象。控制对象内容包括装置动作后于稳控策略表和稳控系统结构图展开编制，交互信控制对象的范围、对象选择的原则或方法，根据该列息一般由交互站点、交互方向、交互类型、信息内容、内容及控制量可以最终确定具体的控制对象，如待完全路径等要素组成，如表3所示。表3交互信息表规范化示例(1)交互站点。包括参与该项信息交互的发送明、复杂方式压板的定义说明、定值整定的要求、端、接收端稳控站点，由于交互信息表是以某一稳控特殊功能或判据投退的说明等。备注说明的主要站点为主体编写的，因此交互站点中可省略本站，只内容包括：描述对侧站点即可。(1)控制原则的详细说明。策略表控制对象描(2)交互方向。该列描述交互信息的传输方述中可说明各控制功能对应的有效切机切负荷范向，一般通过站点名称单字简写+方向箭头的方式围，共性的、详细的切机切负荷顺序原则可在备注中描述，内容简洁明了。集中说明。(3)交互类型。包括循环连续交互、事件触发(2)复杂方式压板的定义。压板状态的定义及交互两种，前者在装置运行期间连续不断的完成信组合功能可在备注中详细说明。息交互，后者在特定事件发生后才产生信息交互。(3)定值整定的要求。明确交互类型有助于掌握稳控系统中循环连续交互(4)功能或判据的补充说明。信息的规模，分析装置实现的可行性。3结论(4)信息内容。主要包括控制命令、系统潮流、元件投停、元件故障等类型，其中控制命令、元件故(1)为使策略表描述内容更准确、可维护性更障类信息多为触发式交互，系统潮流、元件投停类信好、可读性更强，除规范完善稳控策略表白身内容外，息多为连续式交互。有必要补充并规范控制分析表、交互信息表等内容。(5)完全路径。描述了信息流从最初输出端到(2)控制分析表内容应阐明区域电网存在的稳最终输入端的完整传输路径。为确保固定周期内完定问题、对应的边界条件、控制手段等，是稳控策略成全系统的信息刷新，稳控装置站间交互采用了直控制功能是否正确的重要前置陛说明。达与转发相结合的方式。描述交互信息的完全路径(3)稳控策略表应明确稳控装置各控制功能对可以梳理信息转发的层级，估算全系统信息刷新的应的系统运行方式、功能起动／开放判据、动作判据、总延时，评估稳控系统控制功能的可行性、可靠性。防误机制等动作条件，以及控制范围、控制量计算、2．4备注说明对象选择机制等动作行为。备注说明内容主要为特殊且零散的内容，暂(4)交互信息是稳控功能正确实现的基础，也无法有效归类在控制分析、稳控策略、交互信息等是一些监测型子站的主要任务功能。交互信息表应内容中，但又不可或缺，如某些控制原则的详细说(下转第l6页)．· 贵州电力技术第17卷致的脆性爆管泄漏。理，定期进行吹管处理，定期对高再联箱内部进行检查，清理异物或沉积物等；8原因分析及预防措施(4)对管段温度实施严格监控，杜绝管子超温(1)导致本次爆管样爆管的原因可能是该管内运行，并定期对管子的显微组织实行抽查检验，及时存有异物堵塞，异物长期粘结在管内壁而未堵死，使了解管子的的运行情况。得管子内部流通介质不足，造成管子长期超温运行，导致组织老化，蠕变胀粗，最终爆管泄漏；(2)对过热器管道容易造成异物堵塞的变截面收稿日期：2014—03—27作者简介：进行排查并清理，以免粘积造成堵塞，使得管子过热丁汉别(1984)，男，助理工程师，主要从事电力系统金属部件无失效，并且检查爆管附近管子，发现有裂纹的要及时损检测及理化检测的检验工作。更换；(本文责任编辑：巫婵娟)(3)改进受热面管的受热，使介质流量分配合Analysisonthehigh-temperaturereheatertubeexplosiondefaultinapowerplantDINGHanbie，DA1Faming，BANXinhua(GuizhouElectricPowerTesting＆ResearchInstitute，Guiyang550002Guizhou，China)Abstract：Throughanalyzingtheshapeoftheexplosionsample，thespectrumofthechemistrycomponents，hardnesstestingandmetal★lography，theexplosionaccidentwasduetothelongtermover—temperatureoperation，carbonizedmaterialwiden，distributedinchain，andeventheoccurrenceoftwinboundaryandchainporosity．Themechanicalpropertiesweregreatlyreduced；themierostrueturewasaging，whichleadtothetypicallong—termover—heatingbrittlenesstubeexplosion．Keywords：hightemperaturereheater；over—heatingoperation；organizationaging；brittlenesstubeexplosion．+．+．+．+．．+”+”+”+-．+．+”+-·+··+“+”+·+“+”+“+··+·t+“+”+”+“+”+”+”+”+“+“+”++“+”+“+“十”—“+“十”—”—+一一1一”—”—”十(上接第3页)继电器，2008，36(1O)：8l一82，85．[3]郭玉恒，徐文峰．二滩电厂安稳装置运行问题分析[j]．继电明确信息的来源、去向、类型、内容等关键信息。器，2004，32(13)：68—70．(5)建议在策略表研究阶段应主要关注策略表[4]方显能，吴武．乐滩水电厂线路安稳装置增设[J]．红水河，功能框架、站问交互信息内容及方式、以及每项控制2010，29(2)：61—63．功能对应的运行方式条件、动作机制及条件、控制量[5]杜庆，刘嗦．220kV安稳系统传输通道配置方式探讨[J]．湖计算方式、控制对象选择方式等基本内容；在设联会北电力，2011，35(5)：21—23阶段应完成策略表的功能优化和判据细化，实现策收稿日期：2014—02—19略表形成过程中的闭环和演化改进。作者简介：赵庆明(1975)，男，博士，主要从事电力系统继电保护、安全稳参考文献：定和电网规戋n方面的研究工作，e—mail：qingmingzhao2007@163．[1]刘水，赵煜．某电网安稳控制系统分析【J]．电力学报，2008conl。23(2)：121—123．(本文责任编辑：巫婵娟)[2]谭子毅．提高500kV砚都站安稳装置安全性的改进措施[J]ResearchonstrategystandardizationforsafetyandstabilitycontrolsystemofpowergridZHAOQingming．GUHan(1．GuizhouPowerGridPlanningandResearchCenter，Guiyang550002Guizhou，China；2．ChinaSouthernEleetriePowerDesignInstitute，Wuhan43007lHubei，China)Abstract：Theprocessstandardizationofstabilitycontrolstrategydrawingupwasproposedbasedonregionalpowergridstabilityre—searchreportinthispaper．Readabilityandlegibilityofstabilitycontrolstrategytablecouldbeimprovedthroughtheestablishmentofeontrolanalysistable．stabilityeontrolstrategytable。interactiveinformationtableandnotetable．Keywords：powergrid：safetyandstabilitycontrolsystem；stabilitycontrolstrategy；standardization·16·'