发电厂电力系统稳定控制装置的应用实践研究

吴萍

摘要：电力能源的重要性随着社会发展日益突显。电力系统的构成包括发电厂，输电线路，变电站以及用电设备等，不同要素协同作用从而使整体系统能够有效稳定的工作。因此在系统运行的过程中需要采取有力措施从而确保其能够安全稳定运行。发电厂电力系统稳定控制装置能够解决系统运行过程中的过负荷、故障等相关安全稳定问题，从而为社会经济发展提供稳定的电力供应。本文就发电厂电力系统稳定控制装置的应用实践研究作简要阐述。

关键词：发电厂；电力系统；稳定控制装置应用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.02.124

稳定控制装置是发电厂电力系统整体安全控制体系的组成部分，能够确保系统在运行过程中出现故障时通过切负荷或者是切机方式，使系统保持正常工作。稳定控制装置与继电保护、安全控制，事故后期恢复等共同发挥作用，从而使电力系统能够安全稳定工作。

1电力系统稳定控制技术发展情况

我国电力系统经过了较长的发展时期，装机容量与总的发电量在持续增长，而另一方面电力规模在扩大的同时，系统稳定性也在持续提升。电力企业为确保稳定与安全工作制定了相应的规范与标准，强化对电网建设工作，对电网结构进行持续的优化与改善，提升保护装置的性能，增强故障修复的能力与速度，通过对电网可控与稳定性进行分析从而找出潜在问题，并且在工作的过程自主研发了相关技术。从80的年代后期，我国研发了基于微机的稳定控制系统，并且陆续投入运行。电力系统安全稳定控制根据目的不同可以将其分为两个方面，分别是紧急控制与预防控制。但是电力稳定及安全控制工作因技术复杂，对系统可靠性要求比较高，因此在工作过程中仍然存在部分问题，有待工作人员进一步解决。

2电力稳定控制装置应用于工作需要解决的问题

控制系统在配置方面需要遵循相应的原则及标准，但是工作人员对于安全工作的理解会存在差异，对系统认知也会存在差异，因此在具体工作执行方面结果会体现出差异。同时也会出现某些问题，比如电力设施增设需要考虑的具体情况，电力设备减少适用的情况。

在设计环节需要将短问题纳入考虑范围，保护装置拒动如何解决。对于可能出现的问题要明确其应对的方法，从而使后期在问题发生的时候能够有效解决。

对电力系统可控性进行改进，电力系统稳定控制工作主要应用了解列，切机，切负荷等方式，其共同点在于都会产生负荷损失。随着电网规模扩大，复杂性增强，对电网运行安全、可控性要求也在提升。系统在设计与规划阶段需要考虑到更加复杂的情况、不同情况下可能会遇到的问题，从而制定更多的可行预防措施。比如电抗器快速投切，并联电容器紧急投切，在条件具备的情况下可以考虑采用串补装置等。

控制系统有效协调配合也是工作过程中需要考虑的问题，不同的装置与系统需要有效配合，才能使整体效益最大化，比如可以采用分布式控制或者是分散控制，而此时考虑整体的协调性与配合就十分重要。装置需要有效配合与协调，同时又要避免其发生无选择性动作。存在问题主要是切负荷选择性，解列选择性等。控制系统应用的范围日益广泛，因此协调性问题也需要受到足够的重视。

3发电厂稳定控制装置主要作用及原理

（1）稳定控制装置的作用。电力系统在运行过程中会存在各种问题，因此需要采用防护措施，稳定控制体系通常会设置不同的防线从而为系统整体稳定安全运行提供保障。包括继电保护，稳定控制装置，失步解列。稳定装置主要作用在于应对电网运行过程中发生严重的故障，但是就电网运行而言，严重故障发生的概率比较小，因此属于预防性质的措施。比如某电厂220kV母线共配置了三条出线，燃煤机组通过母线向外供电。其中一条线路是单回线运行，而剩余的线路则是双回线运行。发生双线跨线问题时，另一回线则会故障跳闸。单回线过负荷时，如果机组运行功率不低于发电机允许功率定值，稳定控制装置就会发生作用，对功率较大的机组实施联切从而确保机组与电网整体安全。

（2）發电厂稳定控制装置工作的主要原理。以上述某电厂为例，在设置了稳定控制装置的前提下，对单回线三相电压、电流、机组三相电压与电流进行检测，从而进行现场判断。通过检测获得的电气量数据，对线路功率进行计算，以此作为对线路状态判定的依据，分析系统线路是否存在过载情况，机组实际功率等。稳定控制装置在切机时需要满足相应的条件，比如在上述案例中，收到双回线跳闸信号，装置判断线路出现了双回线跨线事故，或者是其中一条线检修而另一条线路跳闸。单回线出现问题，主要是过负荷。装置接收到跳闸信号后，装置启动，并且在一定时间判断，判断依据同时满足时，装置就可以确定故障为单回线过负荷。判断依据为：单回线在运行的过程中出现功率突增情况，并且具体情况与功率突增判断依据是相符的；单回线运行时其功率方向为输出，单回线运行，其中任意两相电流与过载电流允许值一致，单回线运行，其功率与过载功率允许值一致；单回线运行，过载联切操作时间在延时范围内，功率与电流值一直处于高于整定值的状态。

4安全稳定控制装置硬件软件与联系标准化

硬件与软件标准化，为确保电力系统在发展的过程中，控制装置能够良好的适应，避免新的产品需要较长的开发周期，就需要装置在硬件与软件方面实现标准化，从而能够灵活的在不同的平台组装应用。同时标准化的优势还体现在能够确保质量，从而确保稳定控制装置能够有效发挥其作用。虽然在标准化方面已经获得了一定的成果，但是还需要随着外部环境变化而进一步规范，以适应工作的需要。

信号传输方面，稳定控制装置应用的弱点就在于通道与信号传输设备，需要对此予以微重点关注。具体要求包括了，明确信号设备性能标准，如果其性能无法满足工作的要求时需要增强其能力或者是更换升级。设备在选择的时候尽可能考虑成熟的技术与型号，对于输入与输出电路需要强化设计，比如就地检测或者是双重化设计等。

控制系统与二次装置会有一定联系，比如电压与电流互感器，继电保护与断路器控制回路，以及其它存在联系的电路等。为了确保各种电路能够有效配合工作，并且可靠性能够得到保障。在站、厂二次回路设计时就应该考虑到此方面问题，借鉴以往的工作经验，从而制定严格的标准与规范、制度，使电网能够稳定可靠的运行。

5稳定控制装置运行评估与管理

（1）建立完善的管理制度规范。稳定控制工作作为一项重要的工作，由于其涉及到较多的专业，因此在管理工作方面会存在较大的难度。某些电力企业在管理过程中可能会由于缺乏工作经验从而导致制度规范不健全，工作会有潜在的问题。控制装置应用的范围扩大，因此出现的问题也在增多，比如现场验收与安装工作、试运行工作、设备维护与修理工作、安全管理工作等。管理工作得不到重视或者是职责不清晰，导致出现一系列问题。

（2）装置运行性能评价。对控制装置运行性能评估传统的方法是对继电保护性能进行评价，但是该方法具有一定的局限性。控制系统有其自身特点，因此可以考虑其它的方法。比如将控制装置动作区分为成功动作、不成功的动作、失误的动作、不必要的动作。而从性能指标方面进行区分则可以将其分为依赖性指标、有效性指标、不必要动作率等，在对控制装置工作效果准确反映的同时，又方便了工作交流与开展。

在经济效益评估方面，对经济效益进行合理评估能够为控制措施选择提供依據，考虑到评估方法存在的局限性，因此需要考虑到评估方法的经济性层面。经济效果包括两个方面，分别是损失与效益。从效益方面又可以将其分为直接与间接的效益，损失则包括了控制装置作用发生时可能会引发的附加损失，如切负荷损失等。不良后果比如设备装置安全性会由此而降低，设备出现磨损等。

（3）控制装置运行管理工作。管理工作开展从一定程度上来讲可以结合到工作中存在的问题，从整体层面上来讲，可以从制度、人员、技术、设备等方面落实。控制装置应用于发电厂，各项制度需要完善，比如日常检查，定期维护，应急情况处理，标准完善等。同时需要结合工作环境变化提升工作人员技能与素质，使其能够正确的操作设备。技术方面电厂需要考虑自身情况结合外部大环境发展，及时更新技术，从而确保设备与技术能够为工作开展提供支撑，降低故障发生的概率。

6结束语

控制技术的发展推动了控制装置发展，而控制装置应用则为发电厂正常稳定地工作提供了保障。应用控制技术，需要结合到发电厂实际情况从而选择合适的设备与技术，提升工作人员技能，为设备正常运行提供保障。并且通过其它措施的落实从而为控制装置正常发挥作用创造良好的环境。发电厂需要对控制装置进行有效维护，确保装置始终处于正常工作状态，使装置可靠性提升，从而巩固系统运行保障体系。