如何进行中小型水电站机组同期并网

蔡斌

【摘要】目前我国很多地区都已经把中小型水电站机组投入电网中并列运行。虽然这些中小型水电站的运行状态不如电网主力电厂稳定，不如电网主力电厂的调峰和调频能力强。但是中小型水电站同时具备发电功能和防汛功能，以及作为电网“黑启动”电源，可以在调度令下达后几分钟内实现快速并网带上负荷，满足系统负荷供需平衡及减少机组空转能耗。所以本文主要针中小型水电站来分析如何进行水电机组同期并网。

【关键词】水电站；同期；并网；电网

在电力系统的运行操作过程中，水电机组的同期并网操作属于非常重要的一项工作。一旦在同期并网操作中出现问题，就会使电网系统和发电机组产生不可估计的损伤和损失。所以有必要通过水电机组并网试验来进行探索原因和方法，进一步提升同期并网的可靠性和稳定性。

1、进行机组同期并网试验的重要性

1.1中小型水电站的同期并网的影响

大多数情况下，中小型水电站属于功率外送型电源，并且出力大于自用。如果主电网系统出现故障，那么当地的负荷就会由中小型水电站全部承担，如果中小型水电站无法满足这么大的负荷就会被拖垮，然后通过保护动作自动跳开并网联络线的开关，和电网系统解列。所以中小型水电站无法形成独立的系统安全稳定的运行。

1.1.1对线路重合闸产生的影响

如果电网主网出现故障，或者并网联络线出现故障，低频低压解列装置就会进行动作，跳开并网联络线出线开关，和主网系统解列，保护中小型水电站。而并网联络线的两侧的开关重合闸都会处于停用状态，避免非同期并网对主电网发生冲击和对发电机组发生冲击而造成无可挽回的損失。

1.1.2对电网的主变压器的影响

有一些中小型水电站侧的主变中性点没有接地的系统，如果与主电网的连接的联络线出现故障，那么中小型水电站侧的开关保护就会因为其没有足够的灵敏度而不发生动作。或者停用中小型水电站侧的开关保护的时候，就会自动产生中性点不接地系统，造成电网电压升高，对主变压器的绝缘材料造成损害，而这种情况在半绝缘变压器的使用中尤其严重。

有一些中小型水电站侧的主变中性点有接地的系统，那么该中小型水电站提供的短路电流就会产生作用，结合中性点分布的零序电流的共同作用，就会导致不带电方向的闭锁主变复合电压出现闭锁过流保护动作。

而中小型水电站与电网系统解列就会使该地区少一个电源点，那么和中小型水电站相连的主变压器的负荷就会升高，所以主变压器在运动过程中都应该预留一些容量作为备用，防止负荷过大产生损坏。

1.1.3故障解列点的问题

故障解列地安最正确的选择应该是中小型水电站和电网主网之间的功率平衡点上，这样可以保证中小型水电站在于电网主网解列后可以继续带电运行。然而因为产权限制和调度管辖范围的不同，故障解列地安都会选择在出口并网的联络线的开关上面，而且还进行了低频低压解列装置的安装。

1.2进行水电机组同期并网试验的意义

通过以上分析，明确了中小型水电站实现同期并网的问题和不良影响，所以进行水电机组同期并网试验具有重要的意义，对中小型水电发电机的同期并列操作更加清晰明确，提高在实际工作中同期并列操作的可靠性和准确度。

2 、同期并网试验内容和方法

中小型水电站的同期并网需要满足三个条件。第一个条件是并列开关两侧的电压要保持大小一致。第二个条件是并列开关两侧的频率要保持一致。第三个条件是并列开关两侧的相序相位要保持一致。同期并网的方法有两种，自同期并网和准同期并网。而目前应用比较普遍的是自动准同期并列方法。

2.1故障解列后进行同期并网试验

一般情况下，故障解列有三种原因。第一种是主网出现故障。第二种是并网联络线出现故障。第三种是水电站机组出现故障。所以如果中小型水电站和电网系统解列，要先分析造成解列的原因，然后根据不同的愿意选择恰当的方法进行同期并网操作。目前主要是通过保护动作信息和运行值班人员的工作汇报来判断解列的原因。

第一种情况：主网发生故障的同期并网操作。如果判定是主网发生故障，那么就要先等到主网事故处理完毕恢复正常运行之后做并网准备，不能急于进行并网操作。而且要在并网操作之前首先检查并网的联络线两侧的开关是不是处于热备用状态，然后从主网侧将并网联络线的开关合上，确认一切正常后再在中小型水电站侧通过检同期并列装置实现并网。

第二种情况：联络线发生故障的同期并网操作。如果判定是联络线发生故障，那么要先排除发生故障的原因，首先排除主网的原因和机组的原因，等到并网联络线恢复正常运行之后，从主网侧试着合上并网联络线的开关，确认冲击线路运行正常，然后在中小型水电站侧通过检同期并列装置实现并网。

第三种情况：中小型水电站机组发生故障的并网操作。如果判定是中小型水电站的机组发生故障，那么就要向调度汇报申请机组检修。然后确认水电机组的故障检修工作结束之后再重新申请并网。这样的故障并没有使并网联络线发生跳闸故障，依然保持正常的运行状态，所以可以直接在水电站内通过合上发电机并网开关来实现并网。

2.2正常情况下的同期并网试验

正常情况下，中小型水电站的同期并网操作方法是主电网侧送电，然后在中小型水电站侧再通过检同期并列装置进行并列。

2.3新投产、大修机组及同期回路发生改变或设备更换的机组，在第一次并网前必须完成反措要求的工作，防止发电机非同期并网。

结语：

因为各地区的电网系统运行有不同的总结经验，每一种中小型水电站的同期并网方法可能会存在少许差异。但是都是要确定小电源在实现并网之后不会影响主电网的安全运行状态才可以进行并网操作，并且要确保并网的方法安全可靠。而且在实际工作中也要进行不断地分析总结经验，随着不断的优化升级电网调度系统，我们要不断地完善中小型水电站的并网管理，使之更加方便安全快捷。

参考文献：

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