安全稳定控制装置在电力系统的应用

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摘要：随着电网网架结构的不断壮大，电网的安全可靠运行变的越来越重要，安全稳定控制装置在电网的应用，极大的保证了电网的安全可靠运行。文中从安全稳定控制装置的发展历程、分类、功能、安装配置、通信连接等方面，简述安全稳定控制装置在电力系统的应用。

关键词：电力系统 系统运行 安全稳定控制装置

中图分类号：F407.61文献标识码：A 文章编号：

前言

1 电力系统

电力系统的主体结构有电源（水电站、火电厂、核电站等发电厂），变电所（升压变电所、负荷中心变电所等），输电、配电线路和负荷中心。各电源点还互相联接以实现不同地区之间的电能交换和调节，从而提高供电的安全性和经济性。

2 系统运行

系统运行指系统的所有组成环节都处于执行其功能的状态。电力系统的基本要求是保证安全可靠地向用户供应质量合格、价格便宜的电能。所谓质量合格，就是指电压、频率、正弦波形这 3个主要参量都必须处于规定的范围内。电力系统的规划、设计和工程实施虽为实现上述要求提供了必要的物质条件，但最终的实现则决定于电力系统的运行。实践表明，具有良好物质条件的电力系统也会因运行失误造成严重的后果。例如，1977年7月13日,美国纽约市的电力系统遭受雷击，由于保护装置未能正确动作，调度中心掌握实时信息不足等原因，致使事故扩大，造成系统瓦解，全市停电。事故发生及处理前后延续25小时，影响到900万居民供电。据美国能源部最保守的估计，这一事故造成的直接和间接损失达3.5亿美元。60～70年代，世界范围内多次发生大规模停电事故，促使人们更加关注提高电力系统的运行质量，完善调度自动化水平。

3 安全稳定控制装置的应用

3.1 安全稳定控制装置的发展历程

随着国家经济的高速发展，用户负荷的不断增长，电网作为输送和分配电能的中间环节，亦在不断的发展、不断的改进，以满足用户的需求。

20世纪80年代，我国以行政区划分为基础逐步发张，开始形成区域电网。安全稳定控制装置仅具有简单的低频、低压等功能作为第3道防线。2003年形成全国联网的基本框架，兼具第2道、第3道防线的大区域稳定控制装置开始应用。

3.2 安全稳定控制装置的分类

安全稳定控制装置可分位就地型、区域型、混合型。

就地型：根据电力系统中某一地方的就地信息进行判别，一旦满足设定的启动、动作值时发出动作命令；在切除部分负荷后，再次对就地信息进行判别，如有需要继续切除负荷，直至系统正常运行，实现电力系统的第3道防线。

区域型：电力系统第2道防线是允许切除电源或负荷，以保证系统的稳定运行。要实现这个功能，首先要根据控制范围，收集控制范围内电网网架结构的实时运行信息，根据实时运行情况，与目前情况下能保证系统正常运行的参数进行比较，根据比较结果做出相应的选择，通常通过区域型安全稳定控制装置实现。区域型安全稳定控制装置，能通过预先设置好的稳控策略，当发生故障时，及时切除负荷，保证电网的正常运行。随着电网网架结构的不断变化，稳控策略需不断的及时更新，才能更为有效的保证系统运行安全。

混合型：随着电网网架结构的不断变化，电力系统的第2道防线和第3道防线，很多情况下，在一个系统或装置上实现。区域性安全稳定控制装置具备远方功能的同时，具备就地联切功能，可以克服就地型和区域型安全稳定控制装置单独使用时的不足。

3.3 安全稳定控制装置的功能

以广东电网为例，截止2012年初，广东电网共设置1个中调管理主站、2个控制主站、12个控制子站及其所属的59个切机切负荷执行站。

广东稳定控制主站：在南方电网交直流系统发生严重故障时，由南方电网调管的控制站稳控装置进行判断和计算切负荷量，通过南网设在广东的南网控制主站将需要切的负荷量下发广东控制主站，广东控制主站根据所带各控制子站的灵敏度进行分配并下发至各控制子站。

广东稳定控制子站（500kV变电站）：收集控制子站内500kV线路、220kV线路、主变运行状况及负荷量，并上送广东稳定控制主站；当站内主变、500kV线路、220kV线路发生故障，或接收到广东稳定控制主站下发联切负荷量，稳控子站装置进行判断和计算切负荷量，根据收集到的所带各执行站上传负荷量，下发联切负荷只各执行站。

广东稳定控制执行站（220kV变电站）：收集控制执行站内220kV线路、110kV线路、主变运行状况及负荷量，并上送广东稳定控制子站；当站内主变、220kV线路、110kV线路发生故障，或接收到广东稳定控制子站下发联切负荷量，稳控执行站装置进行判断和计算切负荷量，联切站内各220kV线路、110kV线路、主变变低。

110kV及以下电压等级电网变电站由低频低压减载装置实现。

3.4 安全稳定控制装置的安装配置

就地型：就地型安全稳定控制装置一般是单套配置，若是重要厂站亦可采用双套配置。

区域型：区域型安全稳定控制装置，稳控主站、稳控子站按双套配置，执行站按单套配置。

1）稳控主站，主机单独组屏安装在厂站继保室或计算机室，复用通信接口屏安装至通信室。

2）稳控子站，根据厂站继保室的分布情况，分为集中式和分散式安装。继保室集中布置，不设继保小室，则稳控主机和从机装置组屏1面、从机装置组屏1面安装在继保室，复用通信接口装置、通道录波装置组屏安装在通信室。继保室分散布置，设继保小室，则稳控主机，单独组屏安装至主控楼计算机室，稳控从机，单独组屏安装至各继保小室，复用通信接口装置、通道录波装置组屏安装在通信室。

3）稳控执行站，执行站一般是安装在220kV变电站，220kV变电站一般采用继保室集中布置。稳控主机和从机装置组屏1面、从机装置组屏1面安装在继保室，复用通信接口装置组屏安装在通信室。

混合型：现阶段的区域型安全稳定控制装置，均具备就地及远方功能，混合型安全稳定控制装置的配置方式与区域型安全稳定控制装置一致。

3.5 安全稳定控制装置的通信连接

就地型：就地型安全稳定控制装置无需与其它厂站建立通信连接。

区域型：稳控主站与稳控子站建立通信连接，稳控子站与执行站建立通信连接，通信连接通道均采用复用2M通道，稳控系统连接示意图详见下图。

4 结束语

安全稳定控制装置在电力系统的应用，为我国各电压等级电网的安全稳定运行提供了极大的安全保证。下一代的安全稳定控制装置将继续朝着网络化、智能化、广域化的方向发展，在具有很强的信息处理和分析能力的同时，能与其它装置有良好的互换性和互操性，协调控制系统的稳定问题。在稳控策略方面，将向多系统协调、有优化能力和自适应控制能力的方向发展。安全稳定控制装置将发展成为一个理想的“实时计算”、“实施匹配”的广域、协调稳定控制系统。

5 参考文献

[1] 宋锦海，李雪明，姬长安，等.安全稳定控制装置的发展现状及展望[J].电力系统自动化,2005,29(23).

[2] 广东电网电力调度控制中心文件.关于印发《2012年广东主网稳控系统策略研究、改造方案暨设计联络会会议纪要》的通知. 广电调控方[2012]10号.

[3] 广东电网电力调度控制中心文件.关于印发《广东电力系统安全自动装置标准化设计要求（2010年版）》的通知.广电调方〔2010〕187号.

[4] 广东电网公司部门文件. 关于印发《安自装置二次回路接线设计规范》及《安自装置及其相关二次回路作业风险控制要求》的通知. 广电运部〔2011〕23号.

[5] 广东电网公司部门文件. 关于印发《广东电力系统安全自动装置端子排标准化设计》的通知. 广电运部〔2011〕106号.