東北電網(wǎng)500kv人工三相接地短路試驗總結(jié)

1、第31卷第4期電網(wǎng)技術(shù)Vol.31No.42007年2月PowerSystemTechnologyFeb.2007文章編號：10003673（2007）04004207中圖分類號：TM73文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A學(xué)科代碼：4704054東北電網(wǎng)500kV人工三相接地短路試驗總結(jié)王鋼，陶家琪，徐興偉，高德賓，薛建偉，賈偉，劉家慶，邵廣惠（東北電網(wǎng)有限公司，遼寧省沈陽市110006）500kVManMadeThreePhaseEarthingShtC

2、ircuitExperimentinNtheastPowerGridWANGGang，TAOJiaqi，XUXingwei，GAODebin，XUEJianwei，JIAWei，LIUJiaqing，SHAOGuanghui（NtheastChinaGridCompanyLimited，Shenyang110006，LiaoningProvince，China）ABSTRACT:SincetheinterconnectionofNthe

3、astPowerGridwithNthChinaPowerGridthedynamicpropertiesofNtheastPowerGridwereevidentlywseneditsstabilitylevelwasgreatlydecreasedinadditiondifferentmodelsofgeneratsloadssignificantlyaffectedtheresultsofstabilitycalculation.

4、Althoughthemeasuressuchasthesimulationmethodwithdetailedgeneratmodelinwhichthedynamicbehaviofexcitingsystemistakenintoaccountinstallingpowersystemstabilizers(PSSs)inmaingeneratsofNtheastPowerGridwereadopteditwasstillunab

5、letoeffectivelyverifythereasonablenessofparametersettingofPSSaswellasitsintegratedmatchingresulttherewasnotenoughscientificfoundationftheionofpowergridmodelespeciallyloadmodels.Meoveritwashardtomakeaccuratequantitativean

6、alysiseventhoughthequalitativeanalysisonthecloseextentofedmodelstoactualoperationofpowergrid.FthisreasontheNtheastPowerGridCp.Ltd.proposedthethinkingofresearchingstabilitylevelofNtheastPowerGridundertheinterconnectionmod

7、eofarealpowergridsonMarch252004&March292005twomanmadethreephasemetallicgroundshtcircuitexperimentswereimplementedin500kVpowergridbeingoperatedrespectivelydesiredresultswereachieved.Experimentresultsshowthatbasedonthemeas

8、ureddatafromlargedisturbancetestsitisfeasibleeffectiveinpracticetoverifymodifyloadmodelsaswellasestablishtheresearchmethodtechnicallinesuitabletoloadmodelsofpowergridsinChina.KEYWDS:manmadethreephaseearthingshtcircuitexp

9、erimentation；ntheastpowergrid；synthesisloadmodel；loadmodeling；wideareameasurementsystem；powersystem摘要：東北與華北聯(lián)網(wǎng)后東北電網(wǎng)動態(tài)特性明顯惡化、穩(wěn)定水平大幅度下降，不同發(fā)電機(jī)和負(fù)荷模型對穩(wěn)定計算的結(jié)果影響很大。雖然采取了計及勵磁系統(tǒng)動態(tài)行為的詳細(xì)發(fā)電機(jī)模型的仿真方法、在東北電網(wǎng)重要發(fā)電機(jī)組上加裝電力系統(tǒng)穩(wěn)定器(powersystemst

10、abilizer，PSS)等措施，但PSS參數(shù)整定的合理性及整體匹配效果無法得到有效驗證，選擇電力系統(tǒng)模型尤其是負(fù)荷模型還缺乏足夠科學(xué)依據(jù)，對所選模型與電網(wǎng)運行實際的貼近程度也很難做出準(zhǔn)確的定量甚至定性的分析。為此東北電網(wǎng)有限公司提出了大區(qū)電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)模式下東北電網(wǎng)穩(wěn)定水平研究的工作思路，并于2004年3月25日和2005年3月29日在500kV電壓等級運行電網(wǎng)上分別實施了2次人工三相完全金屬性接地短路試驗。試驗達(dá)到了預(yù)期效果，表明根據(jù)大擾

11、動試驗的實測數(shù)據(jù)，進(jìn)行電網(wǎng)負(fù)荷模型的校核和修正，建立適用于我國電網(wǎng)的負(fù)荷模型的技術(shù)路線和研究方法在工程上是可行的和有效的。關(guān)鍵詞：人工三相接地短路試驗；東北電網(wǎng)；綜合負(fù)荷模型；負(fù)荷建模；實時動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)；電力系統(tǒng)0引言2001年5月，東北與華北2大電網(wǎng)實現(xiàn)了國內(nèi)首次大區(qū)間交流聯(lián)網(wǎng)。仿真分析表明聯(lián)網(wǎng)后東北電網(wǎng)動態(tài)特性明顯惡化，穩(wěn)定水平大幅度下降。為解決該問題，在中國電力科學(xué)研究院等專家的提議和共同研究下，決定采用計及勵磁系統(tǒng)動態(tài)行為的詳細(xì)

12、發(fā)電機(jī)模型仿真方法，并在此基礎(chǔ)上提出在東北電網(wǎng)重要發(fā)電機(jī)組上加裝電力系統(tǒng)穩(wěn)定器(powersystemstabilizer，PSS)等措施；但PSS整定參數(shù)是否恰當(dāng)以及整體的匹配效果是否如計算結(jié)論所言無法得到有效驗證。隨著電網(wǎng)發(fā)展和聯(lián)網(wǎng)規(guī)模的逐步擴(kuò)大，電網(wǎng)動態(tài)特性問題日趨突出，模型選擇對于電網(wǎng)穩(wěn)定計算分析的結(jié)論也愈加敏感。東北—華北聯(lián)網(wǎng)計算分析表明，選擇不同發(fā)電機(jī)和負(fù)荷模型對穩(wěn)定計算的結(jié)果影響很大。問題的嚴(yán)重性在于我國在如何選擇電力系統(tǒng)

13、模型方面尤其是負(fù)荷模型的選擇方面尚缺乏足夠的科學(xué)依據(jù)，對所選模型與電網(wǎng)運行實際的PDF文件使用“pdfFactyPro“試用版本創(chuàng)建.cn44王鋼等：東北電網(wǎng)500kV人工三相接地短路試驗總結(jié)Vol.31No.4系統(tǒng)失穩(wěn)模式與其它500kV線路(黑龍江西部除外)發(fā)生三相短路失穩(wěn)模式一致，因此500kV合南線哈南變側(cè)、沙梨乙線梨樹變側(cè)作為三相短路接地點是有代表性的。發(fā)生三相短路時以振蕩解列東北–華北聯(lián)絡(luò)線、吉黑省間聯(lián)絡(luò)線作為后備穩(wěn)定措施，

14、試驗時能夠在安全穩(wěn)定措施有效的情況下，保證系統(tǒng)的安全性。根據(jù)仿真計算分析結(jié)果和專家審議結(jié)果，確定第1次人工接地試驗點選擇在吉黑省間500kV合南線哈南變側(cè)；第2次人工接地試驗點選擇在遼吉省間500kV沙梨乙線梨樹變側(cè)和吉黑省間500kV合南線哈南變側(cè)，如圖1所示。東豐包家徐家王石南關(guān)嶺姜家營綏中遼陽董家元寶山沙河營沙嶺高嶺沈東鐵嶺梨樹雙遼哈南永源方正七臺河群林馮屯大慶伊敏合心短路點短路點圖1東北電網(wǎng)大擾動試驗地點Fig.1Diagram

15、ofbigdisturbanceexperimentplaceinntheastpowergrid1.3試驗時系統(tǒng)運行條件東北電網(wǎng)孤立運行時，各種負(fù)荷模型對穩(wěn)定計算結(jié)果特別是對斷面穩(wěn)定極限的影響不很明顯；而在東北–華北聯(lián)網(wǎng)運行方式下，負(fù)荷模型對穩(wěn)定計算結(jié)果的影響非常顯著。為檢驗實際系統(tǒng)負(fù)荷模型的適應(yīng)性，經(jīng)研究決定：在第1次大擾動試驗時分別進(jìn)行東北–華北聯(lián)網(wǎng)運行方式、東北電網(wǎng)獨立運行方式下500kV合南線哈南變側(cè)人工三相接地試驗；在第2次

16、大擾動試驗時分別進(jìn)行東北–華北聯(lián)網(wǎng)運行方式下500kV沙梨乙線梨樹變側(cè)、500kV合南線哈南變側(cè)人工三相接地試驗。由于在不同季節(jié)及不同運行方式下東北電網(wǎng)負(fù)荷模型對穩(wěn)定計算結(jié)果影響的規(guī)律一致，因此選擇在冬季腰荷典型方式下進(jìn)行負(fù)荷試驗，基本可代表其他幾個季節(jié)負(fù)荷特性。有關(guān)試驗中東北電網(wǎng)各主要輸電斷面、華北電網(wǎng)斷面輸送功率由東北電網(wǎng)調(diào)度通信中心和華北電網(wǎng)調(diào)度通信中心、中國電力科學(xué)研究院等單位通過分析計算確定，主要機(jī)組開機(jī)方式也由仿真結(jié)果確定。

17、1.4接地方案三相瞬時人工接地裝置的設(shè)置地點及形成瞬時人工接地的方法應(yīng)根據(jù)變電站500kV設(shè)備實際布置確定，其原則是安全、可靠，便于實施和操作。大擾動試驗中人工接地裝置的布置方法如圖2所示。可以看出，每相在門型構(gòu)架上懸掛2串臨時絕緣子，2串絕緣子之間采用鋁絞線相連。在2串絕緣子中間引出鋁絞線與500kV母線接地刀閘上方金具適當(dāng)部位連接，在下串絕緣子下端用鋁絞線經(jīng)門型構(gòu)架地腳與主地網(wǎng)連接，并將其用地錨與地固定牢。接地短路試驗當(dāng)日將截面2.

18、5mm2的裸銅絲跨接在每相下串臨時絕緣子兩端，裸銅絲上端與母線側(cè)鋁絞線相連，裸銅絲下端與連接門型架地腳側(cè)的鋁絞線相連。地錨地錨地錨主接地網(wǎng)裸銅絲裸銅絲裸銅絲A相B相C相臨時絕緣子串臨時絕緣子串臨時絕緣子串臨時引線接地斷路器門型構(gòu)架圖2大擾動試驗中人工接地裝置的布置方法Fig.2Configurationofmanmadegrounddeviceinbigdisturbanceexperiment1.5測試方案為全面獲得試驗期間電網(wǎng)的運行

19、特性，大擾動試驗時將裝有相量測量單元的500kV廠站、省間220kV線路、重要機(jī)組的交流勵磁機(jī)勵磁系統(tǒng)、負(fù)荷中心的重要220kV變電站、裝有負(fù)荷動特性記錄裝置的220kV變電站作為試驗監(jiān)測點，測試試驗前后的穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)、試驗過程的動態(tài)數(shù)據(jù)和試驗操作時的暫態(tài)數(shù)據(jù)，既測量了正序電壓、正序電流、三相總有功功率、三相總無功功率、系統(tǒng)頻率、母線電壓同步相角等穩(wěn)態(tài)、動態(tài)數(shù)據(jù)，又測量了母線三相電壓、線路三相電壓、線路三相電流、故障點三相短路電流等暫態(tài)數(shù)據(jù)