3.3 站点配置
关于雁淮直流配套稳控系统站点的配置,考虑是否配置控制子站有2种方案。方案1:所有执行站均接入明海湖控制主站,仅有一个控制主站;方案2:第一阶段执行站接入明海湖控制主站,后期执行站接入五寨控制子站,五寨控制子站接入明海湖控制主站。方案1虽然成本较低,通信架构简单,但会导致通信通道拥堵,稳控系统可靠性不高;方案2虽然成本较高,通信较复杂,但可避免通道拥堵带来的安全隐患,同时方便工程后期增加切机执行站。综上,工程实施采用方案2,系统厂站联系如图8所示。
图 8 雁淮直流配套稳控系统厂站联系
Fig. 8 Connection of security and stability control system of Yan-Huai UHVDC
4 直流配套稳控系统与现有交流稳控系统耦合特性分析及协调控制策略
4.1 现有山西北部稳控系统
图 9 现有山西北部稳控系统厂站联系
Fig. 9 Connection of security and stability control system of the north Shanxi power system
为保障山西北部电力外送的安全性,山西北部电网已配置交流稳控系统。系统厂站联系如图9所示,按照功能分为控制主站、测量子站和执行站。
根据现有交流稳控系统策略表,系统最大切机量为3 700 MW(神保一回检修、大房两回故障开断),由大同控制主站分配。接入现有交流稳定控制系统的电厂如表5所示,其中塔山电厂与神二电厂机组同时接入直流稳控系统。
4.2 直流配套稳控系统与现有北部稳控系统耦合
雁淮直流配套稳控系统与现有山西北部稳控系统在切机机组上存在重叠:塔山电厂2×600 MW、神二电厂2×500 MW,如表3、5所示。基于两套稳控系统的动作先后顺序,分析二者的耦合特性。
若雁淮直流稳控与北部稳控动作时间差大于一个事件周期(5 s),则分为2种场景。场景一:若雁淮直流稳控先于北部稳控动作,当直流稳控动作后切除塔山机组(2×600 MW),此时交流稳控系统大同主站可切机总容量为4 100 MW(大同主站不切神二电厂机组),考虑停机备用情况,不满足交流系统故障下最大切机量3 700 MW的要求;场景二:若北部稳控先于雁淮直流稳控动作,当北部稳控动作后切除塔山(2×600 MW)、神二(2×500 MW)后,直流稳控系统可切机容量为6 240 MW,考虑停机备用2 000 MW水平下,则直流闭锁后切机不平衡量为2 000 MW时才能满足直流6 400 MW运行要求。
若2套稳控系统动作时间差小于等于一个事件周期(5 s),由于二者之间无信息交互,则可能同时发送切机命令至重叠机组,造成实际切机量的不足,严重威胁系统安全,对于上述情况,需对2套稳控系统进行协调控制。
图 10 直流稳控与交流稳控系统间协调控制流程
Fig. 10 Schedule of cooperation control of the AC and DC security and stability control system