浅谈安全稳定控制装置在电力系统的实际应用

吴振伟 李伊花

摘要：我国电力系统网架结构还比较薄弱，安装稳定控制装置是提高电网安全稳定运行的重要手段。稳定控制系统是确保电网安全稳定运行的重要技术措施。随着电网的发展、电压等级的提高和大功率远距离输电运行方式的出现，对系统安全稳定运行提出了更高的要求。除了要建立一个结构合理、联系紧密的电网来满足电网安全稳定运行的要求之外，还需要建立合理完善的电网安全稳定控制系统来尽量弥补由于资金不足等原因造成的电网一次系统的缺陷以及事故情况下的紧急控制。本文以河南郑州联变过载远切负荷稳控系统为例子浅析了安全稳定控制装置在电力系统的实际应用。

关键词：电力系统；安全稳定控制

1.概述

随着我国电力系统的扩大和发展，区域联网和大范围电能转移的进行，电力系统对电网安全稳定控制的要求越来越高。在我国,许多传统的就地控制模式,如简单的线路故障联锁切机、切负荷由于其技术性能落后、经济性差等缺点已越来越不适应现代大电网的安全性与经济性的要求。开发研制智能化、多功能区域电网安全稳定紧急控制装置是现代电网安全稳定运行的迫切需要。

2. 稳定控制装置的基本要求

要研究和开发更多更好的安全稳定控制装置（系统），应该明确对这类装置（系统）的基本要求，“继电保护和安全自动袋置技术规程”中对安全自动装置提出了四项基本要求，即可靠性、选择性、灵敏性和速动性。

2.1 安全稳定控制装置的可靠性靠性是指装置该动作时动作，不该动作时不动作。该动作时不动作为拒动，不该动作时动作为误动。对于稳定控制装置其可靠性是指在如上确定的动作条件下，通过采取一定措施所保证的动作的信赖性和安全性。

2.2 安全稳定控制措施投入后对维特安全稳定运行的有效性

稳控装置动作后，一旦控制量不足，系统仍将失稳，起不到稳定拄制的作用或作用很小，由于目前系统一般备用容量较多，局部机组多切或功率过切，一般不会造成负荷损失，对于切负荷控制，一般也选择二、三类非重要负荷切除，不会造成较大影响，因而为强调控制的有效性要求，宁过控，勿不足。同时要保证装置动作效果的有效性。

2.3 全稳定控制装置的适应性

适应性是指能适应不同电力系统及其发展和不同控制要求两个方面。前者强调装置的典型性和通用性，后者强调装置控制功能的完整性。安全稳定控制系统应该满足适应性的要求。

3.安全稳定控制装置在电力系统运行状态中的作用

随着电网的不断发展，电网安全稳定问题是日益突出，当电网出现事故时，采取一定的控制措施是非常有必要的。我们把电力系统运行状态分为：正常状态，警戒状态，紧急状态，极端紧急（失步）状态，恢复状态（电力系统稳定控制技术导则）。

对应上述状态，设置了三道防线：

第一道防线：合理的电网结构、快速的继电保护和断路器、有效的预防性控制，确保电网在发生常见的单一故障时保持电网稳定运行和电网的正常供电，不损失电源和负荷；

第二道防线：采用稳控装置及切机、切负荷等措施，确保电网在发生概率较低的严重故障时继续稳定运行，但允许损失部分负荷；

第三道防线：设置失步解列、频率及电压紧急控制装置，当电网遇到概率很低的多重严重事故而稳定破坏时，依靠这些装置防止事故扩大、防止大面积停电，并尽量减少负荷损失。

4. 实例

郑州联变过载远切负荷稳控系统采用南瑞继保RCS-992A系列稳控装置，RCS-992A系列稳控装置采用了模块化、主从式结构，整套系统由各个功能相对独立的模块组装而成。整个稳定控制系统由主机RCS-992A，从机RCS-990A，通信复接装置MUX-22A、MUX-64B和MUX-2M等共同构成，装置数量和连接方式由实际稳定控制系统的大小和复杂程度决定。主站、子站和执行站装置的硬件结构基本一致，只是当稳控系统较大时，主站需扩展通信接口（用于与子站和执行站相连），而子站用于与主站和执行站的通信接口较少，而执行站可能只需要一个通信接口用于与主站或子站通信。每个站均由一套主机和数套从机构成，需要时还有信号复接设备。

子站主机负责与其他站的装置通信、接收本站从机采集的数据和判别结果、实施稳定控制策略，从机负责数据采集、计算，判别线路（主变、机组）是否运行、及判别线路（主变、机组、母线）是否跳闸及故障形式等，并执行主机下发的命令；从机同时需要进行与系统运行方式无关的稳定控制功能的实施，如变压器或线路的过负荷判别等。

郑州联变过载远切负荷稳控系统通道联系图

郑州联变过载远切负荷稳控系统由郑州变、环翠变、谢庄变、石佛变、索河变、常庄变、鲁庄变稳控装置通过通道连接而成。该区域稳定控制系统郑州变为主站、其他均为远方切负荷执行站。站间采用光纤通信，2M接口方式。郑州变稳控装置系统由500kV向220kV送电时主变过载三轮动作，向6个执行站发送切负荷命令，石佛变为第三轮次远切负荷子站。

5.结语

随着电力系统的扩大和发展，区域联网和大范围电能转移工程的进行，电力系统对电网安全稳定控制的要求越来越高，功能要求越来越复杂。为适应形式发展，新型装置能够适用于现代复杂电网的稳控控制要求，具有先进的硬件平台、可靠的软件原理，灵活多变的配置方案。河南电网220KV以上稳控系统实际检验和证明了RCS-992A系列稳控装置能够适应现代电网的发展，满足现代电网的安全稳定需求。

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。