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三峡电力系统频率控制方案研究
作者:全球MRO综合服务商    仪器仪表技术文章来源:全球MRO仪器仪表交易网    点击数:    更新时间:2007/5/20

网的TBC,也会造成上述控制混乱的问题。

综上所述,要充分利用好网调TBC对整个华中电网的控制作用,必须协调好网调与省调的管理控制关系。做到在扰动发生后,首先网调应判断扰动发生的区域,命令扰动区域的网调AGC机组与省调AGC机组共同参与二次调频,协助省调达到频率和联络线交换功率的控制;如果扰动区域网调的AGC机组参与调节后仍不能满足功率平衡的要求,则网调可命令非扰动区域内的网调AGC机组参加功率调整,以满足华中电网功率平衡的要求,同时,非扰动区域的省调应中断TBC,否则将造成调节上的冲突。最终的调节结果是:华中将承担本电网内全部的负荷扰动;电网频率、华中电网与外部的联络线功率均恢复到计划值;三峡辅助调频出力恢复到原始值;如果扰动区域备用容量不足,网内部分区域各联络线功率不能恢复到计划值,相应的ACE不能回到零值,这时扰动区域应及时手动调整机组出力满足功率平衡要求。

对于川渝电网,二滩采用TBC方式直接控制三万线。二滩控制区域的频率偏差系数K值取川渝电网的自然频率响应系数,它所测量的ACE值将反映整个川渝电网的负荷波动情况。对于川渝区域外的故障,二滩AGC机组不会动作。对于四川区域或是重庆区域发生负荷波动,二滩区域产生的ACE值都将使二滩AGC机组动作。川渝扰动区域(四川或重庆)产生的ACE亦会命令该区域的AGC机组参加二次调频,这时三峡区域CFC控制亦测得ACE,命令三峡AGC机组动作参加二次调频。这样三方面AGC机组相配合,将加快系统频率和联络线交换功率的恢复至扰动前的状态。如果扰动区域有足够的负荷备用容量,二滩所起作用类似CFC,作为电网的辅助调频。如果扰动区域无足够的负荷备用容量,则二滩AGC机组不会回到扰动前的出力。它将承担川渝扰动区域调整容量的缺额部分,以保证整个川渝电网的功率平衡,而不会由三峡机组承担,这时电网频率恢复到计划值,川渝电网外送功率为计划值,但川渝网内部的区域联络线交换功率不能保证为计划值。从以上结果可看出,二滩采用TBC负责控制川渝电网的功率和频率,进一步保证川渝电网、华中电网和三峡电站三者之间责任关系明确。

综上所述,在方案III方式下,由于华中网调和二滩分别负责两大电网的TBC,避免了由三峡CFC控制区域承担各省网AGC容量缺额的可能性,使川渝和华中电网及三峡三方之间的责任关系更加明确,更大程度上地保证了大区电网间的自负盈亏关系。这种控制方式在技术上是完全可行的。

3.4 三峡电力系统负荷频率控制方案的比较

由以上计算分析结果可以明显看出三种控制方案控制效果的差异。三种控制方案的综合比较列于表1和表2,方案I的5个控制区域均采用TBC。

表1 扰动区域有足够备用,电网恢复情况

研究方案 电网频率 恢复时间 联络线功率 恢复时间 ACE恢复值 AGC机组出力 方案I 30秒 30秒 0 扰动区AGC机组承担功率缺额 方案II 20秒 30秒 0 扰动区AGC机组承担功率缺额
三峡机组参加辅助调频

方案III 20秒或更快 30秒(三万线功率恢复速度提高) 0 扰动区AGC机组承担功率缺额
三峡机组参加辅助调频
扰动区在川渝,二滩机组也参加辅助调节

表2 扰动区域AGC备用容量不足(包括省网内网调AGC机组)

研究方案 电网频率 恢复时间 联络线功率 恢复时间 ACE恢复值 AGC机组出力 方案I 不能恢复 不能恢复 *非扰动区0
*扰动区不恢复 *非扰动区机组一次调节,支援部分功率缺额 方案II 恢复(时间取决缺额量。下同) *非扰动TBC区恢复
*扰动区及三峡不能恢复 *非扰动区0
*扰动区不恢复 *非扰动区机组一次调节出力恢复
*三峡辅助调频机组出力不能恢复,承担功率缺额 方案III 恢复 *未参加AGC调节区恢复
*川渝、华中、三峡间的交换功率恢复计划值
*大网内扰动区不能恢复 *非扰动区0
*扰动区不恢复 *非扰动区机组一次调节出力恢复
*三峡辅助调频机组出力恢复
*扰动在华中:网调非扰动区AGC机组承担功率缺额。
*扰动在川渝:二滩机组出力不能恢复,承担功率缺额

综上所述,通过建立以省调TBC为基础,网调TBC协调,国调(三峡)CFC辅助的三级调频机制,对电网的运行控制是有利的,在技术上是可行的。即:a) 各省(市)调采用TBC控制,在本区域发生负荷扰动时,命令该区域的AGC机组动作,实现平衡本区域的负荷波动自负盈亏,维持本区域和邻近区域交换功率为规定值,同时维持系统频率偏差在允许范围内,这样省调TBC起基础调频作用。b) 网调采用TBC控制,在网调所控制区域的某一省网发生负荷扰动时,网调所控区域ACE值不为零,但它不立即命令网控AGC机组动作,它必须收集到的各省网区域的ACE信号,判断负荷扰动发生的区域,如果省调AGC机组有足够的负荷备用容量,可达到频率和联络线交换功率的控制的调整要求,则网控AGC机组不再参与二次调频;如果扰动区域的AGC机组无足够的负荷备用容量,则网调将命令该扰动区域的网控AGC机组参与二次调频,协助省调达到频率和联络线交换功率的控制。c) 国调直接控制三峡和二滩AGC机组,分别采用CFC和TBC控制,起特殊调频厂作用。三峡作为全网的辅助调频控制,任何一个区域发生负荷扰动,三峡AGC机组都会相应地调整出力,控制频率的变化。当系统频率恢复到计划值后,三峡机组的出力也恢复到原出力。二滩电厂作为川渝电网的辅助TBC控制,它只在四川或重庆区域发生负荷扰动的情况下才参与调节,在四川和重庆区域有足够负荷备用容量时,它的作用类似三峡CFC,在上述两区域没有足够负荷备用时,它将承担一部分负荷扰动。

四 结  论

根据本文计算分析研究,可以得出如下结论:

1) 在备用容量充足的情况下,本文提出的三种分区频率控制方案均可以满足系统频率控制的要求。增加CFC控制区后,可以提高系统频率偏差恢复的速度。

2) 系统备用容量出现不足的情况下,方案III可以更加有效地控制系统频率、联络线偏差,使川渝和华中电网及三峡三方之间的责任关系更加明确,更大程度上地保证了大区电网间的自负盈亏关系。同时,这种控制方式在技术上是完全可行的。

3) 要充分利用好华中网调TBC对整个华中电网的控制作用,必须协调好网调与省调的管理控制关系。这种方式可靠地保证了电网频率的恢复,参加辅助调节的三峡机组出力恢复到原始值,同时还更可靠地保证了华中电网对外部电网的计划交换功率控制。

4) 如果断开区域间多回联络线的一回线,系统频率、各区域间联络线断面交换功率、各区域控制偏差ACE虽然会出现瞬时波动,但由于没有破坏区域之间的交换功率平衡,各区域ACE均为零,AGC机组不会动作。如果断开区域间全部联络线(如三峡至万县双回500kV线),则将破坏原先交换功率的平衡,如果不修改联络线功率控制值,系统将产生频率偏差。如果这时改变联络线控制为零功率,AGC机组将进行调节,使各区域恢复正常频率运行。

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