水电站孤网运行联动并网发电时调速器的使用方法
【专利摘要】本发明公开了一种水电站孤网运行联动并网发电时调速器的使用方法，即在黑启动操作环境下，两台以上发电机启动并网发电，其中一台机组的调速器工况设在“开度模式”带大负荷担负孤网下的主要负荷，另一台机组的调速器工况设在“频率模式”带小负荷担负孤网下的调频、调压。通过本发明的使用方法，将调速器改在对应工况下运行，电网的负荷波动减小，频率基本稳定，大大增强了孤网中的机组运行的稳定性，同时也保证了电网的稳定。
【专利说明】水电站孤网运行联动并网发电时调速器的使用方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及发电【技术领域】，特别涉及一种水电站孤网运行联动并网发电时调速器的使用方法。
【背景技术】
[0002]黑启动开机是电力系统突变应急措施的重要内容，目的在于整个系统发生突变或事故停运后，系统全部停电，处于全“黑”状态，不依赖别的电网帮助，通过系统中具有自启动能力的发电机组启动，带动无自启能力的发电机组，逐渐扩大系统的恢复。水电站的黑启动是指在无厂用交流电的情况下；仅利用电厂储存的直流系统和调速器压油装置，完成机组自启动，对内恢复厂用电，对外配合电网调度恢复电网运行。机组具有黑启动功能不仅是电站在全厂失电情况下安全生产自救的必要措施，也是系统恢复运行的需要。
[0003]水电机组黑启动是指在厂用交流电消失和进水闸门开启的情况下，利用水电机组的特点完成机组自启动，或利用水电厂(站)事故备用电源(如柴油发电机等)开启进水闸门并恢复一台或者多台机组的厂用交流电，继而完成机组的启动、建压、恢复厂用交流电并对外配合调度恢复电网送电。
[0004]一般情况下，水电站调速器在带“厂用电或孤网”运行时，工况仍然设在“开度模式”或“频率模式”下运行，由于所带孤网规模小，负荷波动大，频率难以稳定，常使各变电站的10kV、35kV出线二次保护“低周减载”动作，配电网络出线开关跳闸，使用电户再次失电，造成损失。同时，导致发电机也随之甩负荷，引起孤网小规模的振荡。
【发明内容】
[0005]有鉴于此，本发明的目的是提供一种水电站孤网运行联动并网发电时调速器的使用方法。能够避免现有操作方法存在的问题，大大增强了孤网中的机组运行的稳定性，同时也保证了电网的稳定运行。
[0006]本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
[0007]本发明的水电站孤网运行联动并网发电时调速器的使用方法，在黑启动操作环境下，两台以上发电机启动并网发电，其中一台机组的调速器工况设在“开度模式”通过调整开度以达到给定的出力，带大负荷担负孤网下的主要负荷，另一台机组的调速器工况设在“频率模式”带小负荷担负孤网下的调频、调压。
[0008]进一步，应用时满足以下前提条件:1、水电站机组与电网解列带厂用电发电运行；
2、电力系统大网解列分区域成孤网运行，水电站两台机组以上发电带孤网运行。
[0009]本发明的有益效果是:
[0010]通过本发明的使用方法，将调速器改在对应工况下运行，电网的负荷波动减小，频率基本稳定，大大增强了孤网中的机组运行的稳定性，同时也保证了电网的稳定。
[0011]本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研宄对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书和权利要求书来实现和获得。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中:
[0013]附图为大花水水电站电气主接线图；(图中1B、2B代表#1、#2主变，1F、2F代表#1、#2发电机组。)
【具体实施方式】
[0014]以下将参照附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。应当理解，优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。
[0015]实施地点:贵州省都匀市大花水水电站
[0016]图1为大花水水电站电气主接线图，大花水水电站使用的是FJL-4GA1-PADE2B型全数字工控机励磁装置，起励方式可自动选择起励电源起励或残压起励方式，计算机在接收到起励命令后按事先设定的给定电压启动自动起励程序，机端电压低于额定电压的10%时应自动投入起励装置，对发电机进行起励。机端电压大于10%额定电压或起励1s后起励回路自动切除，起励电流限制在20% (120.4A)空载励磁电流内。零起升压时只需在建压前设定给定电压值在额定电压的10%即可，在黑启动时不存在问题；
[0017]大花水水电站的直流系统分为两组即开关站和厂房互为备用，型号为HZY2_400Ah直流蓄电池组。当失去交流电源时全厂依靠蓄电池供电，负荷电流达380A，按电瓶电压降到90%额定电压时运行可达4小时，而电厂直流系统负载约310A，机组励磁启动电流120.4A。照此计算，蓄电池足以正常供电3小时；
[0018]计算机监控系统由UPS供电，容量为2 X lOkvA，最大的总负载电流约为2X45A左右，在断电情况下可连续工作近2h。
[0019]黑启动试验方案
[0020]一、黑启动试验前检查
[0021]#1、#2机组出口开关跳闸停机，无交流厂用电，220Kv大福209线路事故永久跳闸，电网全面瓦解，备用柴油发电机(200kw)，在其出口断路器后端连接一根电缆引至400V I段母线。在启动柴油发电机前应作好如下工作:
[0022]1、检查柴油发电机引接线与400V I段母线连接完好，相序正确，出口断路器断开；
[0023]2、将400V I段上所有负荷开关断开；
[0024]3、将400V I II段联络开关断开并拉至“试验”位置，备自投放“切”；
[0025]4、将400V I段进线开关断开并拉至“试验”位置；
[0026]5、断开如下开关:大福209开关、#2主变高压侧212开关、#1主变高压侧211开关、#1机出口开关021、#2机出口开关022、10kvl段进线开关110、10kvII段进线开关120、1kvI至II段联络开关110 ；
[0027]6、检查#2机制动气下腔及检修围带无气压；
[0028]7、检查#2机励磁系统正常，具备零起升压条件，灭磁开关MK断开；
[0029]8、将大福209线路、#1、#2主变保护“线路永跳停机开入”外线拆除，发电机失磁和过励磁保护切除，以保证机组正常运行时完成零起升压和负载保厂用电功能。
[0030]9、压油装置油位不低于350mm ;油压不低于2.9Mpa ;中压气系统不低于3.6Mpa ；制动低压气系统不低于0.55Mpa。
[0031]二、黑启动操作步骤
[0032]本试验拟启动#2发电机组，零起升压带#2主变和220kv大福209线路正常后向系统送电。
[0033]1、启动柴油发电机，待机组启动正常，电压、频率稳定后合上其输出空开；
[0034]2、检查400V I段母线电压显示稳定并正常；
[0035]3、分别合上400V I段上#2机压油泵、漏油泵、蝶阀油泵控制柜、空压机、集水井、厂房照明、直流充电装置等重要负荷电源开关；
[0036]4、检查#2机压油系统正常，将调速器切至“机手动”，导叶全关，开启#2机进水口蝶阀；
[0037]5、开启#2机技术供水总阀，检查各轴承水压供水正常；
[0038]6、检查#2机所有事故信号已复归正常开机条件满足；
[0039]7、手动开启#2机至“空转”运行正常；
[0040]8、合上#2机出口开关022 ;
[0041]9、合上#2主变高压侧开关212 ；
[0042]10、合上大福线路209开关带线路进行零起升压；
[0043]11、合上#2机灭磁开关MK对#2机进行零起升压操作；
[0044]12、在现地励磁调节柜上选“零起升压”按下“起励按钮”，手动缓慢将#2机电压升至额定值，注意定子电流不得超过额定值且三相电压、电流应平衡。上位机监视#2机机端电压在13.8kv、220kv母线电压和大福209线路电压均在226kv正常范围内；
[0045]13、合上厂用电1kvII段进线开关120 ;
[0046]14、恢复400vII段厂用电，合上400vII段所有负荷开关；
[0047]15、根据中调命令注意调节#2机负荷、系统频率、电压。并根据需要向中调申请开启#1机并网发电，停止柴油发电机运行，恢复400vl段至正常运行。
[0048]其中，在黑启动操作环境下，两台发电机启动并网发电时，应用本发明的使用方法，将其中一台机组的调速器工况设在“开度模式”带大负荷担负孤网下的主要负荷，另一台机组的调速器工况设在“频率模式”带小负荷担负孤网下的调频、调压。据测试，调速器改在这种工况下运行；负荷波动减小，频率基本稳定，大大增强了孤网中的机组运行的稳定性，同时也保证了电网的稳定。
[0049]最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
【权利要求】
1.水电站孤网运行联动并网发电时调速器的使用方法，其特征在于:在黑启动操作环境下，两台以上发电机启动并网发电，其中一台机组的调速器工况设在“开度模式”带大负荷担负孤网下的主要负荷，另一台机组的调速器工况设在“频率模式”带小负荷担负孤网下的调频、调压。
2.如权利要求1所述的水电站孤网运行联动并网发电时调速器的使用方法，其特征在于:所述使用方法应用时满足以下前提条件:1、水电站机组与电网解列带厂用电发电运行；2、电力系统大网解列分区域成孤网运行，水电站两台机组以上发电带孤网运行。
【文档编号】H02J3/38GK104505859SQ201410835228
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月29日 优先权日:2014年12月29日
【发明者】吴位跃 申请人:吴位跃