基于PMU的云南电网一次调频特性在线监测

基于PMU的云南电网一次调频特性在线监测

近年来云南电网不断有水火电机组投产，每台机组均在投产时投入一次调频功能。但目前对机组一次调频性能的评价与考核仍未形成有效的定量评价体系。电网广域测量系统 (WAMS)整合各电厂、变电站PMU子站数据，能实时同步测量电网各重要发电机组的状态信息，并将相应数据汇集到中心数据平台上，为一次调频在线监测与分析提供了有利条件。“基于PMU的云南电网一次调频特性在线监测”充分利用已建成并稳定运行的云南电网WAMS数据平台，实现电网大中型机组一次调频实时监视、机组一次调频性能统计和历史查询、区域一次调频性能评价等功能。项目实施核心思路是：通过采集各机组机端 (或区域联络线)有功功率、频率，监测和统计各机组 (区域联络线电源侧)一次调频运行或测试情况，在发生频率有效扰动或机组收到一次调频测试信号后计算各机组的实际贡献电量、理论贡献电量、贡献电量指数等重要运行指标，分析各机组一次调频动作行为，并以机组一次调频效果为主要依据对机组一次调频性能进行考核，将基础数据或分析结果永久保存。

本项目的关键技术和创新点有：

基于PMU的云南电网一次调频特性在线监测系统利用OCS的WAMS平台，通过实时同步测量机组出力与机组频率的变化关系，从而在线测算机组的调差系数、调频死区等一次调频参数，并与要求的整定值比较，定性评价机组一次调频的投入情况和调节性能，为一次调频的考核与评价提供依据，主要技术要点概括如下：

1、基于PMU的云南电网一次调频特性在线监测充分利用云南电网新一代OCS调度系统支撑平台，实现与云南电网新一代OCS系统完美的集成，这种方式能够充分利用现有的软硬件资源，将多种类型的数据和应用有机的融合起来，通过整合多种资源保证一次调频在线监测功能的顺利实现。

2、通常一次调频都是针对机组实现的，但对中小水电站，可能没有安装PMU，这些水电汇集到某个厂站，对这些水电汇集站通过监视汇集线路或变压器的方法，可以分析区域并网机群有功功率随系统频率的变化情况，从而获得区域并网机群一次调频响应性能，实现机群整体一次调频特性的评价。

3、在电网运行过程中，可能会出现电网解列，研究电网解列引起的电网较大频率扰动对孤网内部运行机组及区域并网机群的一次调频特性，有助于了解孤网运行情况下系统的频率变化特性，增强孤网运行的安全性。

该项目成功应用后，能够定量评估云南电网并网大中型电厂机组一次调频的性能，有效改善一次调频考核质量，同时也能提高电网频率出现大幅偏差时分析的准确性。项目的成功应用有利于电网 “三公”调度，其社会效益巨大，经济效益显著。项目基于云南电网广域监测系统，实现了对云南电网220kV及以上主要电厂的机组一次调频特性的在线监视、分析与统计。项目研究开发的系统可在线计算正常运行工况和故障情况下机组、区域并网机群、孤网机组及电网系统性一次调频特性指标，并进行在线监测、性能分析和评估，为电网的安全稳定运行管理，辅助服务考核等提供了技术支撑。项目研究开发的系统于2013年3月投入试运行，经历了楚穗直流孤岛双极闭锁等多次对电网频率有较大扰动事件的实际考验，验证了项目所采用的一次调频特性监测算法和数据防误算法的合理性、正确性。