[科普中国]-并网电厂

电厂并网方式

小电厂并网接入电网方式有两种:

①35 kV或10 kV单回线与系统并网，例如清徐美锦电厂、伸华电厂、汾河一、二库水电站等;

②通过35 kV双回线与系统并网，例如如东山电厂、同舟电厂、煤气化研石电厂等。

在单回线或双回线与系统并网但双回线分裂运行的情况下发生并网小电厂系统接地故障时，分两种情况。一种是如果是小电厂侧设备故障造成，则由小电厂自行处理。另一种是如果是并网线路造成的，则又分两种处理方法:

①小电厂孤网运行，并网线路停电处理，例如运行中遇到的某相弓子线烧断搭在横担上造成接地;

②小电厂机组解列，并网线路停电处理。以上两种处理方法视具体情况而定。2

并网电厂管理不足1、管理薄弱，责任划分不清晰。

由于所有权比较复杂，电网对地方电厂的管理比较薄弱，责任划分不清晰.地方电厂只根据自己的利益和需要决定是否并网和投切机，往往在系统最需要电力支撑的时候退出电网，使情况进一步恶化。因此，需要进一步加强统一调度，完善保护和控制手段。3

2、对地方电厂并网的影响缺乏全面的评估。

地方电厂为了利用电网的备用容量或将剩余的电量上网销售，大多都要求并网运行，但供电企业对地方电厂并网后给电力系统在安全稳定、潮流分布、电能质量、供电可靠性、网络损耗、保护配置等方面带来的影响并没有全面可靠的评价方案。3

3、缺乏经济评估方案。

由于技术问题，小电厂的发电成本要高于大型电厂，但是它靠近负荷中心，不需要远距离传输，减少了线路损耗，其自身希望多发电。而调度部门要考虑核个电网的经济效益，对其发电量进行控制，急需制定经济效益分析评估方案，确定利益分摊原则。3

4、信息采集系统不完善。

很多地方电厂没有安装遥测、遥信设备，缺乏信息检测.调度部门难以获取地方电厂的实时信息，对并网电厂实时运行工况和状态不能及时掌握。发生问题以后，地方电厂的情况有时不能及时上报，使事故处理时间延长。3

并网电厂自动化系统为了电网和并网发电厂的安全运行，进一步提高并网发电厂自动化系统的安全运行水平，有必要对自动化系统安全稳定运行作一些研究和分析。4

系统功能分类发电厂通常包括:机组级自动化控制系统(DCS); 自动化网控系统(NCS)或远动装置(RTU); 实时生产过程管理系统(SIS); 综合信息管理系统(MIS); 功角量测装置(PMU); 上网电量计费系统; 负荷考核管理系统; 发电报价辅助决策系统等。4

系统安全分区(1)机组级自动化控制系统(DCS), DCS是为机组级自动化服务，主要是控制功能，强调是运行的准确、稳定性和安全性为目标，数据加工及保存有限制，它属于控制区即安全I区。

(2)计算机网控系统(NCS)或远动装置(RTU ) ,NCS或RTU具有信息采集和监控功能，对下采集全厂实时信息和输出遥控遥调信号，对上发送实时信息接收AGC/AVC控制调节命令，属于控制区即安全I区。功角量测(PMU )也属于I区。

(3)上网电量计费系统具有信息采集及数据上传功能，强调数据采集的准确性，只采不控。属于非控制区即安全II区。

(4)发电报价辅助决策系统，主要功能通过市场运作，参与市场竞价交易报价及获取市场信息等，无控制功能属于安全II区。

(5)实时生产过程管理系统(SIS), SIS强调实时生产过程管理，主要功能是生产过程信息监视，统计、分析;全厂调度和机组负荷优化分配，设备状态检测及故障诊断等功能，是全厂实时生产运行管理中心，属于生产信息管理区即安全III区。

(6)负荷考核管理系统主要用于发电计划，检修单等业务，属于安全III区。

(7)综合信息管理系统(MIS) , MIS主要用于全厂运营、生产和行政管理，完成经营管理和财务管理服务。属于管理信息区即安全IV区。4

自动电压控制为了保证电能质量，并网发电厂应按照调度运行要求装设自动电压控制(AVC)装置，参加电网的自动电压控制，使AVC装置各项性能满足电网运行的需要。

现有自动电压控制系统结构

(1)基于PLC的AVC独立装置，上连RTU下连调节器。一套AVC装置配1台上位机，每台机组配1个下位机。

上位机功能:通过RTU向主站发送AVC实时信息，接收主站EMS系统下发的AVC遥控指令、AVC遥调目标电压指令。根据主站下发的目标电压指令，完成多台机组控制量的优化分配，输出各机组目标无功到下位机。

下位机功能:采集有关AVC信息。上位机将机组目标无功送到下位机后，经PLC闭环控制程序输出励磁增减脉冲，通过调节机组励磁，改变电厂高压侧母线电压，达到控制目标。
正常运行时主站每隔5 min下发一次AVC遥调指令，如通信中断时间超过15 min,AVC远方调节程序自动退出进人就地控制，调节指令取自电压计划曲线。当收到主站AVC投人命令，AVC控制由就地切换到远方控制。反之，收到AVC退出命令时AVC控制由远方切换到就地控制。

(2) RTU+AVC一体化装置。AVC程序分为上位机模块和下位机模块，2个模块同时嵌人到RTU主模块中。RTU接收主站EMS系统下发的AVC投人遥控指令、AVC遥调目标电压指令，经AVC程序合理分配，通过AVC控制输出板输出励磁增减脉冲调节机组励磁，改变电厂高压侧母线电压，达到控制目标要求。4

安全保护措施

AVC装置应具有自保护功能，例如:与主站通信中断、AVC指令超出偏差、母线电压越限、机端电压越限、机组投退等应具有合理的安全保护逻辑设计，超出保护范围给出报警信息并退出AVC控制。4