[发明专利]一种超高压远距离输电线路故障自动甩负荷系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及电学的发电机组控制领域，特别涉及一种超高压远距离输电线路故障自动甩负荷系统及方法。

背景技术

随着“西电东送”工程的大批投产，超高压远距离输电线路担负着发电厂将电能输送到几百公里乃至上千公里之外的电能用户的重要任务。

近年来，超高压远距离输电线路发生的故障和异常频繁出现。自2011年至2013年，阳城电厂送出系统共发生8起引起全厂快速降负荷的事件(备注：当一条线路故障，系统安全稳定系统不启动)，系统故障多发生在春秋季的1至3月份和9月份，且多以冻雨、大雾等异常天气引起。当电网线路故障跳闸或发生异常时，为保证电网安全，调度命令全厂机组快速降低全厂出力，当不能满足调度要求时，国调通常会下令紧停若干机组，以满足系统稳定要求。阳城电厂总装机容量3300MW，一期工程安装6台35万千瓦火电机组，二期60万千瓦火电机组，以专厂、专线、专供送至江苏。阳城电厂送出线路途经山西、河南、山东、安徽、江苏五省，中间有两个开关站即东明开关站(山东境内)、三堡开关站(江苏境内)，送出线路全长760公里。阳城发输电系统设计有阳城发输电安全稳定系统(以后简称安稳系统)，安稳系统判断几种路故障，并自动启动切除阳城电厂若干负荷最高的机组。但是当三条线路同时投入时，一条线路发生故障，安稳系统不发出切机命令，通过调度下令快速降低负荷至预定负荷，以满足线路稳定性要求。

例如：阳城电厂8台机组运行，全厂出力280万负荷，三条线路投入，当一条线路故障时，全厂需要15分钟内由280万负荷降至160万负荷，其中二期两台600MW机组快速降低60万负荷，每台600MW机组需要10分钟快速降至280MW左右，降负荷速率约为28MW/min；一期六台350MW机组快速降低60万负荷，每台350MW机组分别需要10分钟快速降至180MW左右，降负荷速率约为15MW/min。如果全厂总负荷降负荷速率过慢，不能在规定的时间(一般为15分钟)达到限制出力条件，调度通常会下令机组手动打闸。由于600MW机组负荷相对较高，600MW机组首当其冲，通常都紧停一台600MW机组。

当发现线路故障时，面对如此突然、快降负荷，600MW机组和350MW通过协调不能满足要求。600MW机组通常采用手动打掉两台磨，投入4支油枪稳燃，快降负荷至320MW，然后开启旁路继续限负荷至280MW。由于人为打掉磨煤机后，协调在此种特殊工况调节的不好，机组负荷不能很快降低，反而会出现负荷波动，运行人员通常不得不将机组控制方式切至手动控制。因此运行人员操作量大，控制难度大，而且快降速率不能满足调度要求，很难避免调度下的打闸令；另一方面若人为过快的降负荷，极易出现过调，存在非停的可能。例如#2机组一次快降负荷时，机组燃料降低过快，造成机组灭火。

线路故障时，假若降负荷过慢，超过规定时间，调度会下令紧停机组；在没有快速自动降负荷装置时，假若降负荷过快或人员操作不当，机组灭火非停几率很大。因此如何在允许的15分钟之内，保证机组安全、快速降负荷至线路稳定需要的负荷是阳城电厂，尤其600MW机组必须解决的技术的问题。

发明内容

本发明的第一个目的在于提出一种线路故障机组自动甩负荷系统，所述线路故障机组自动甩负荷系统包括线路故障甩负荷装置、协调控制系统、锅炉控制系统、汽机控制系统、锅炉、汽轮机；

线路故障甩负荷装置用于触发线路故障自动甩负荷功能，生成线路故障快降负荷指令和滑压转为定压指令，并将上述指令发送给协调控制系统；

协调控制系统包括负荷指令处理回路、主汽压力处理回路和机、炉主控器，负荷指令处理回路，用于在接收线路故障快降负荷指令后根据发电机负荷所要降到的负荷目标生成负荷目标指令并给机、炉主控器；主汽压力处理回路用于在接收滑压转为定压指令后，将当前的主汽压力作为主汽压力目标，向机、炉主控器发出主汽压力目标指令；机、炉主控制器用于分别向锅炉控制系统发出降低燃烧率的指令，向汽轮机控制系统发出维持定压指令；

锅炉控制系统用于在接到机、炉主控制器发送的降低燃烧率的指令后，切除磨煤机；

汽轮机控制系统用于在接收到维持定压指令后，将主汽压力由滑压转为定压运行，直至发电机负荷降至负荷目标。

优选地，所述锅炉控制系统还用于在切除磨煤机的同时调整锅炉的送风量。

优选地，所述定压运行的压力值为所述主汽压力目标值。

优选地，在发电机负荷降至负荷目标后，将主汽压力由定压转为滑压运行。

优选地，所述锅炉控制系统对磨煤机切除是按照预先设定的切除优先级顺序进行。