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大電網穩(wěn)定控制系統中幾個問題的探討

  
評論: 更新日期:2011年05月12日

  2)可擴展性、可維護性好、開放靈活的對策表管理系統,具體體現在以下方面:

  ◆當本區(qū)域內出現線路擴建時,穩(wěn)定監(jiān)控系統從硬件到軟件應能較容易地隨之擴展;◆當需要修改對策表時,在修改權限的限制下,可從本地/遠方靈活地修改,以使當前的穩(wěn)定對策最大程度上地符合實際情況;

  ◆采用可移植性好、代碼效率高的編程語言;采用模塊化設計或(分布式)組件技術;運行模塊與維護模塊應既相對分離又相互關聯。

  3)較為合理、完善的穩(wěn)定啟動判據,準確快速地判斷故障線路、故障相別、故障類型,有條件的廠站還可根據采集的開關量實現基于關聯矩陣的電網拓撲辨識,為基于快速積分法的在線準實時穩(wěn)定計算提供實時網絡拓撲;

  4)實時的圖形化監(jiān)視界面,帶有事件順序記錄、實時/定時打印、實時波形、語音報警等功能,甚至有故障錄波系統,以便于事故后分析;

  5)完備、冗余式的通訊:通過對載波、微波、電話線、Internet、SPDnet等多種通訊方式的支持與實時切換,確保區(qū)域子站與控制中心的通訊通道通暢無阻。

  6)適當條件下可將電壓穩(wěn)定監(jiān)控、頻率穩(wěn)定監(jiān)控功能集成進來,并可通過電力企業(yè)綜合總線(UIB)與EMS中的SCADA/DTS、電力市場系統中的動態(tài)安全評估聯系等相聯系,形成一個更加完整的系統。可見,新的環(huán)境與條件下的區(qū)域穩(wěn)定控制系統是一個典型的以數據處理為中心的多任務、多功能,開放靈活的監(jiān)控系統。不管是采集數據的判斷辨識、對策表的管理與實時查找,還是實時生成報表、打印、事件順序記錄,都要求系統具有較強的數據處理、存儲等功能。當然,這是在把在線計算的任務交給控制中心的前提下的。

  3穩(wěn)定控制裝置起動元件的選擇

  對于大電網而言,當可靠性得以保證的前提下快速性就成為關鍵因素,這集中體現在對穩(wěn)定控制裝置啟動元件的選取上。從原理上啟動元件的選取既可以采用各相(序)電流、電壓或功率突變量元件等模擬量來實現,也可以根據保護的動作信號及斷路器出口信號等開關量來實現。前者廣泛應用于微機保護中,技術較成熟可靠,速度快,但數據量較大,且有其自身的保護算法、濾波、PT、CT斷線等問題。后者數據量小的多,而且“N-1”準則下的各種情況(如發(fā)電機、線路、電纜、變壓器的退運)可直接反應為開關量的變位,因此和事故預想分析(支路開斷、發(fā)電機開斷)接口簡單;缺點是拒動、誤動問題,且當考慮“N-2”準則時需要考慮多種運行方式,特別是對于500kV變電站(常采用3/2接線方式),各種運行方式組合較多,需要采用關聯矩陣的方法。由以上的分析可看出:在穩(wěn)定控制這種對可靠性與快速性要求甚高的場合下,將模擬量啟動元件與開關量啟動元件相互結合,以一方為主,相互校驗與補充也許更可取。比如若以模擬量啟動元件為主,可以用適量的開關量信息(如保護出口信號)辨別故障區(qū)間等;而以開關量啟動元件為主,則可以利用適量的模擬量(如零序分量)區(qū)分兩相短路與兩相短路接地。另外,一種基于PEF理論,以不平衡功率積分作為穩(wěn)定控制啟動判據[11]也值得注意。

  4穩(wěn)定控制裝置的實現模式

  4.1區(qū)域子站的實現中的幾個問題

  當前的區(qū)域子站的實現有幾種方式:嵌入式系統、工業(yè)PC系統以及工業(yè)局域網系統,三者間的比較見表1。但無論選擇哪種方式,協調好系統各部分之間的工作與數據交換,提高整體性能是最重要的。

  4.2控制中心的實現模式

  控制中心要完成預想事故的快速篩選以及快速暫態(tài)穩(wěn)定分析,而且還要協調管理各區(qū)域子站,任務繁重。因此,其構成模式是否合理直接關系到整個穩(wěn)定控制系統的效率??刂浦行牡膶崿F以往多采用“小型機UNIX平臺”模式,目前則多采用“工作站局域網網絡操作系統”的模式。后者可將多項任務按組態(tài)軟件的形式加以組合并在不同的工作站間實現分工,開放式的結構便于擴展與利用新技術。

  當控制中心與EMS接口后,其數據的獲取可完全由EMS提供,而控制中心與各區(qū)域子站的通信只限于發(fā)收穩(wěn)定策略及協調控制信息,通訊量大大減小。另外,為減少局域網上信息交換量,文獻[6]提出可采用分層局域網和共享內存技術,不把所有信息集中在一個局域網上交換。

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