PDF《从一个实例看分散控制错误引发强迫功率振荡的可能性》

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a e p s - i n f o . c o m 从一个实例看分散控制错误引发强迫功率振荡的可能性 盛锴,寻新(国网湖南省电力公司电力科学研究院,湖南省长沙市

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0 7 ) 摘要:针对一起由分散控制系统设置错误引发的机组安全事故, 分析了事故的发生原因, 并建立了 汽轮机调节系统模型, 利用实时仿真平台再现了事故经过.进一步地, 利用电力系统综合分析程序 P S A S P建立的单机无穷大系统研究并分析了此时分散控制系统故障引起电力系统强迫功率振荡 的可能性.研究结果表明, 分散控制系统故障可能造成电力系统强迫功率振荡, 且分散控制系统控 制器的运算周期影响了强迫功率振荡幅度. 关键词:分散控制系统;

汽轮机调节系统;

强迫功率振荡;

运算周期 收稿日期:

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1 1 -

1 0;

修回日期:

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0 引言 近年来, 中国电力系统 发展迅速, 规模不断扩大, 结构日益复杂.大区电网联网和特高压输电线 路的建设对电网和电源的协调发展提出了更高的要 求.火电机组是中国电源结构中的重要组成部分, 作为电力系统中的一个重要环节, 承担着系统调频、 调峰的任务, 对维护系统稳定意义重大. 火电机组对电力系统动态稳定的影响也越来越 受到相关研究者的重视[

1 - 2] .文献[

3 ] 提出了分界频 率的概念, 研究了火电机组汽轮机调速系统参数对 电力系统阻尼特性的影响.文献[ 4] 建立了考虑机 组协调控制的火电机组汽轮机调速器模型, 并将其 应用于电力系统动态稳定分析.文献[ 5] 完善了用 于电网稳定计算的火电机组汽轮机数学模型, 提出 了高压缸功率自然过调系数的概念, 提高了模型的 计算精度.文献[

6 ] 指出, 火电机组的阀门流量特性 对电力系统的安全稳定具有重要的影响.文献[ 7] 设计了基于内模控制的火电机组功率控制系统, 以 提高火电机组的一次调频和自动发电控制性能.相 关成果深化了该领域的研究, 对提高电力系统的安 全稳定具有积极意义. 目前, 火电机组对电力系统安全性影响的研究 较少考虑机组分散控制系统的工作机制和运行特性 的作用.本文以湖南省内一起由火电机组分散控制 系统设置错误引起的机组安全事故为例, 研究了该 事故的发生原因及其原理, 并以此分析了分散控制 系统相关工作特性对电力系统功率振荡的影响.

1 事故基本情况

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1 3年, 湖南省内某3

0 0MW 机组发生一起高 压调节汽阀异常抖动事故, 该事故包含以下具体事 件: 机组并网时的高压调节汽门异常抖动和机组投 功率回路时的高压调节汽门异常抖动.这2个事件 均使机组的重要参数发生了剧烈的波动, 运行人员 无法有效干预, 致使机组的安全稳定运行受到了严 重影响.

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1 3年6月2 0日, 该3

0 0 MW 机组准备开机 并网, 实现并网后负荷马上升至8

6 MW, 同时6个 高压调节汽门 GV 1~GV 6剧烈晃动, 汽轮机大量进 汽, 机组负荷与锅炉的热负荷出现了严重的不平衡, 主汽压力迅速下降, 如图1所示. 故障发生后, 热工人员通过强制赋值直接控制 决定 GV 开度的总阀位指令, 使GV 1~GV 6停止抖 动;

进一步地, 以强制赋值的方式调整总阀位指令, 使机组负荷与热负荷平衡, 从而逐步消除故障所产 生的不利影响. 并网故障消失后, 机组能够正常运行.当功率 回路投入后, GV 1~GV 6再次剧烈晃动, 机组负荷 也发生变化, 由原来的1