東北電網(wǎng)500kv人工三相接地短路試驗(yàn)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(hào)：10003673（2007）04004207中圖分類號(hào)：TM73文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A學(xué)科代碼：4704054東北電網(wǎng)500kV人工三相接地短路試驗(yàn)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(yáng)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(dòng)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(duì)穩(wěn)定計(jì)算的結(jié)果影響很大。雖然采取了計(jì)及勵(lì)磁系統(tǒng)動(dòng)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(wú)法得到有效驗(yàn)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(duì)所選模型與電網(wǎng)運(yùn)行實(shí)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(jí)運(yùn)行電網(wǎng)上分別實(shí)施了2次人工三相完全金屬性接地短路試驗(yàn)。試驗(yàn)達(dá)到了預(yù)期效果，表明根據(jù)大擾

11、動(dòng)試驗(yàn)的實(shí)測(cè)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(guó)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(yàn)；東北電網(wǎng)；綜合負(fù)荷模型；負(fù)荷建模；實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)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(shí)現(xiàn)了國(guó)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(dòng)態(tài)特性明顯惡化，穩(wěn)定水平大幅度下降。為解決該問(wèn)題，在中國(guó)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(jì)及勵(lì)磁系統(tǒng)動(dòng)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(jì)算結(jié)論所言無(wú)法得到有效驗(yàn)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(dòng)態(tài)特性問(wèn)題日趨突出，模型選擇對(duì)于電網(wǎng)穩(wěn)定計(jì)算分析的結(jié)論也愈加敏感。東北—華北聯(lián)網(wǎng)計(jì)算分析表明，選擇不同發(fā)電機(jī)和負(fù)荷模型對(duì)穩(wěn)定計(jì)算的結(jié)果影響很大。問(wèn)題的嚴(yán)重性在于我國(guó)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(duì)所選模型與電網(wǎng)運(yùn)行實(shí)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(yàn)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(shù)變側(cè)作為三相短路接地點(diǎn)是有代表性的。發(fā)生三相短路時(shí)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(yàn)時(shí)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(jì)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(yàn)點(diǎn)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(yàn)點(diǎn)選擇在遼吉省間500kV沙梨乙線梨樹(shù)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(yíng)綏中遼陽(yáng)董家元寶山沙河營(yíng)沙嶺高嶺沈東鐵嶺梨樹(shù)雙遼哈南永源方正七臺(tái)河群林馮屯大慶伊敏合心短路點(diǎn)短路點(diǎn)圖1東北電網(wǎng)大擾動(dòng)試驗(yàn)地點(diǎn)Fig.1Diagram

15、ofbigdisturbanceexperimentplaceinntheastpowergrid1.3試驗(yàn)時(shí)系統(tǒng)運(yùn)行條件東北電網(wǎng)孤立運(yùn)行時(shí)，各種負(fù)荷模型對(duì)穩(wěn)定計(jì)算結(jié)果特別是對(duì)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(yùn)行方式下，負(fù)荷模型對(duì)穩(wěn)定計(jì)算結(jié)果的影響非常顯著。為檢驗(yàn)實(shí)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(dòng)試驗(yàn)時(shí)分別進(jìn)行東北–華北聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行方式、東北電網(wǎng)獨(dú)立運(yùn)行方式下500kV合南線哈南變側(cè)人工三相接地試驗(yàn)；在第2次

16、大擾動(dòng)試驗(yàn)時(shí)分別進(jìn)行東北–華北聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行方式下500kV沙梨乙線梨樹(shù)變側(cè)、500kV合南線哈南變側(cè)人工三相接地試驗(yàn)。由于在不同季節(jié)及不同運(yùn)行方式下東北電網(wǎng)負(fù)荷模型對(duì)穩(wěn)定計(jì)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(yàn)，基本可代表其他幾個(gè)季節(jié)負(fù)荷特性。有關(guān)試驗(yàn)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(guó)電力科學(xué)研究院等單位通過(guò)分析計(jì)算確定，主要機(jī)組開(kāi)機(jī)方式也由仿真結(jié)果確定。

17、1.4接地方案三相瞬時(shí)人工接地裝置的設(shè)置地點(diǎn)及形成瞬時(shí)人工接地的方法應(yīng)根據(jù)變電站500kV設(shè)備實(shí)際布置確定，其原則是安全、可靠，便于實(shí)施和操作。大擾動(dòng)試驗(yàn)中人工接地裝置的布置方法如圖2所示?？梢钥闯?，每相在門型構(gòu)架上懸掛2串臨時(shí)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(yàn)當(dāng)日將截面2.

18、5mm2的裸銅絲跨接在每相下串臨時(shí)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(shí)絕緣子串臨時(shí)絕緣子串臨時(shí)絕緣子串臨時(shí)引線接地?cái)嗦菲鏖T型構(gòu)架圖2大擾動(dòng)試驗(yàn)中人工接地裝置的布置方法Fig.2Configurationofmanmadegrounddeviceinbigdisturbanceexperiment1.5測(cè)試方案為全面獲得試驗(yàn)期間電網(wǎng)的運(yùn)行

19、特性，大擾動(dòng)試驗(yàn)時(shí)將裝有相量測(cè)量單元的500kV廠站、省間220kV線路、重要機(jī)組的交流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)、負(fù)荷中心的重要220kV變電站、裝有負(fù)荷動(dòng)特性記錄裝置的220kV變電站作為試驗(yàn)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，測(cè)試試驗(yàn)前后的穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)、試驗(yàn)過(guò)程的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)和試驗(yàn)操作時(shí)的暫態(tài)數(shù)據(jù)，既測(cè)量了正序電壓、正序電流、三相總有功功率、三相總無(wú)功功率、系統(tǒng)頻率、母線電壓同步相角等穩(wěn)態(tài)、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，又測(cè)量了母線三相電壓、線路三相電壓、線路三相電流、故障點(diǎn)三相短路電流等暫態(tài)數(shù)據(jù)