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负荷控制装置在丹江电厂直供区的应用
作者:朱义苏   胡家汉    文章来源:本站原创    点击数:2976    更新时间:2006-8-17

            

负荷控制装置在丹江电厂直供区的应用

朱义苏   胡家汉

  要:本文详细的介绍了丹江电厂发供电模式、直供区的形成,安装负荷控制装置的原因,负荷控制装置系统的特点,具体功能,并对负荷控制装置在丹江电厂直供区应用的作用、意义进行了分析。

关键词:直供区   负荷控制装置    应用

1  概述

丹江口水力发电厂位于汉江中上游,建于上个世纪50年代,有三个“十”之称,“十万大军,投资十亿,工期十年”。1958年动工,1968年第一台机组正式发电,19736台机组全部投产,装机容量6×150MW(经增容改造,现已超过1000MW),是中国七十年代的第二大水利发电厂。发电初期,由于输电线路尚未形成,有大量剩余电力,同时还有一大批施工留下来的富余人员,湖北省委提议就地发展高耗能的电解铝,铁和金企业,消耗剩余电力,解决就业。再加上,作为开发性移民尝试和对库区为水利枢纽建设所做贡献的补偿,由丹江电厂直接向郧阳(今十堰)、南阳部分县市供给低价电力,以这种低价电的形式对库区人民进行后期补偿,由此形成了110kV直接供电区域(简称直供区)。同时担任华中电网的调峰、调频及事故备用任务,一度还曾是华中地区的主力电厂,建有220kV输往华中地区的供电线路。由此形成了丹江发供电模式。

然随着直供区企业的发展,用电量逐年增多,1号机组专供以无法满足,于是先后将2号、3号机组出口变压器改换成二次侧自耦形式的变压器,这样2号、3号机组也可以向直供区供电,当枯水期或2号、3号机组负荷不足时,就通过220kV供电网向110kV过网送电(简称倒送电),具体供电一次接线如图一所示,但这种丹江发供电模式一直不被认可,尤其是1988年,水利电力部分家后,丹江电厂划归水力部,矛盾更是激化,电力部门认为丹江电厂自发自供,将本应属于电网经营的一部分销售利润拿走,鉴于丹江电厂大部分电量仍然上华中电网,经过努力,华中电网采取双方按照月互抵结算电费。如果月上网总量小于倒送电量,电网则对倒送电的要价是丹江电厂上网价的二倍多。而当枯水年份、枯水季节,丹江电厂月发电量不足以支撑直供区的用电负荷时,倒送电就难免了,这样给直供区的经营造成了极大的困难。

   

针对丹江发供电模式下直供区经营困难,汉江集团(丹江水利枢纽管理局)一方面积极向国家有关部门反映,力争取得有关方面的理解和支持;另一方面充分发挥大水库的潜力(丹江水库总库容达209亿立方米,被誉为亚洲最大的人工淡水湖),努力进行均衡发供电,减少、避免倒送电,同时,加强对直供区用电的计划调度。然而,直供区用户并不十分听从计划调度,一些用户总是超计划用电,超负荷用电,为此,丹江电厂于2004年在110kV直供区安装深圳科陆负荷控制装置。实施对直供区计划调度硬性控制。

该装置的核心部件是CL790D用电管理终端,其综合应用了现代化微电子技术、计算机技术,集用电管理和负荷控制于一身的专业设备,一条线路配置一个终端,接口十分简便,只需接入每条线路的电流、双母线PT的电压(程序采集实现PT软“切换”)、母线隔离开关的分合状态、断路器的分合状态,就能完成对线路电气原始量的采集,完成对用户的实时监测、计划考核、无功考核、负荷预测等。

2  科陆790D系统的主要特点

a. 采用高速32位嵌入式处理器+DSP的高性能CPU和嵌入式实时多任务RTOS操作系统。

b. 采用先进的高速高精度数字采样技术,实现实时高速电能计算,特别是在负荷波动大、谐波含量高的运行状况下仍然能够保证采样和电能计量精度。

c. 支持DL/T645-1997协议和DL-535 93电力负荷控制系统传输规约以及业内多种国内外常用表计协议。支持TCP/UDP/SMS传输模式。

d. 具有功能强大的组态功能,可以在当地/远方修改设备参数,支持当地/远方软件的在线升级。

e. 具有远方遥控、本地闭环控制功能,支持开关状态输入和计量箱门打开报警。

3  科陆790D系统的具体功能

3.1 用电监测及负荷控制

实时采集用户用电的电流、电压、有功功率、无功功率、功率因数、电网周波。提供状态如过压、欠压、断相、缺相、超负荷、电流不平衡等信息,提供最大需量及其发生时间。支持时段控、临时限电控、月电量控制、购电量控制、远方直接控制,具有保电功能。

3.2 自动抄表

可以实现对用户侧计量用电子式电能表以RS485通信的方式抄表,最多4块电能表。抄表的数据包括:正反向有无功总及分时电能、四象限无功总及分时电能、需量、电压、电流、有功功率、无功功率等。可动态配量。

3.3 用电检查

能统计电压越限时间和电压合格率。能及时发现计量故障如电量飞走、停走、超差、时钟异常、电池欠压等信息。能发现计量箱门打开事件。所有事件发生时能记录现场的一些参数,供分析处理。

3.4 数据存储

停电后,所有数据均自动保存,存储容量为2MB,保存时间不少于10

3.5 通信

对上级主站:

1)可采用无线GPRS/CDMA通信,无需组网,永远在线。
2
)可选采用光纤通信,网络系统安全、可靠,数据传输高速。
3
)后备锂电池,支持停电不少于3次通信。

对本地:

对于电能表采用RS485通信方式:支持DL/T645-1997等电表规约,对于可提供规约文本,可扩展其通信功能,协议库可在线远程下载。

4  结语

丹江电厂具体通信采用ETHERNET跟计划调度中心交互式通信,CL790D用管理终采集、计算的数据通过CL188数据采集终端集中以串口RS485方式通信,采集终端输出的数据经过通信转换器与以太网计划调度终端实现交互通信。在计划调度终端不仅可以看到个用户的用电参数,还可以设置用电计划参数、控制限制值,当超过限制预设定值后,就会发出报警信号,一方面通知计划调度终端,另一方面通过电厂监控系统通知运行人员,运行人员通知用电用户使他们采取措施减少负荷,超过规定的时间未完成减负,负荷控制装置将跳闸相应的过限线路。通过这样一个带约束的信息平台,有效的加强了丹江电厂(发供方)与用电用户的联系与控制,从而实现对直供区的计划调度。

在丹江发供电模式下,负荷控制装置的运用,能改善直供区负荷曲线形状,均衡用电,而均衡用电可以提高发供电设备的利用率和运行的经济性;在严重缺电,供需矛盾突出的情况下,运用负荷控制可以防止直供区电网大面积拉路限电,避免影响社会生产和居民生活用电,因此不仅对丹江电厂(发供电方)也对直供区用电用户有着积极的作用。

对用户来看该系统可以把电力系统停电信息和负荷控制使用情况提前通知用户,使用户对电网运行情况提前了解,便于安排生产,避免拉路限电和突然停电造成经济损失;若以后按需要控制和实行分时电价,用户更将大大受益;只要不满足月不倒送电,丰水期用户可以拥有更多的廉价电。

对丹江电厂(发供方), 有利于提高发电经济性和安全性,比如在电力系统发生紧急事故,电源出现短缺时,使用负荷控制装置紧急甩负荷,可以防止系统瓦解;控制负荷,可以协助解决调峰问题,在枯水期,限制用电,可以少倒送电,甚至避免倒送电,在目前的价格交易中,每倒送一度电,相当于少发二度多电;还可以降低线损 ,由于线路损失与负荷的平方成正比,控制了峰荷,提高了负荷率,使最大负荷下降,将能降低供电系统的损耗,累计起来,降低的线损数目是很可观的。

综合看来,在丹江发供电模式下,负荷控制装置的应用实现了对直供区有效的计划调度,同时也有利于直供区供电的安全性,提高了直供区供电的经济性。

 

参考文献:

 

(1)  陈怡等. 电力系统分析.北京:中国电力出版社,2005

(2)  陈萍. 三十年保持盈利 效益从何而来.汉江水利报,2005.1

(3)  科陆790D负荷用电管理终端技术说明,深圳科陆电子技术公司

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