RCS990安全稳定控制系统

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1、RCS-990 安全稳定控制系统RCS990安全稳定控制系统 稳定控制技术三道防线 电力系统安全稳定控制系统 RCS992系列稳控装置、稳控系统通信介绍 安全稳定控制系统运行注意事项及异常处理 RCS991过负荷联切装置介绍 RCS993失步解列装置介绍 RCS994频率电压紧急控制装置介绍什么是三道防线？ 为了分析的方便，我们把电力系统运行状态分为：正 常状态，警戒状态，紧急状态，失步状态，恢复状态 。见下页图。 对应相应的状态，我们设置三道防线 。 第一道防线：快速可靠的继电保护、有效的预防性控制 措施，确保电网在发生常见的单一故障时保持电网稳 定运行和电网的正常供电； 第二道防线：采用稳

2、定控制装置及切机、切负荷等紧急 控制措施，确保电网在发生概率较低的严重故障时能 继续保持稳定运行； 第三道防线：设置失步解列、频率及电压紧急控制装置 ，当电网遇到概率很低的多重严重事故而稳定破坏时 ，依靠这些装置防止事故扩大、防止大面积停电。稳定判据 电力系统稳定包括功角稳定、电压稳定、频率稳定三个方面。计 算分析时，若三者都稳定，则认为系统稳定，若有一个不稳定， 则认为系统不稳定。具体定义如下： 1）功角稳定：系统内任一元件故障，保护、断路器正确动作， 或系统发生小扰动时，系统阻尼比大于0.05，即振荡7次后振荡幅 度减至10以下。 2）电压稳定：故障切除后，主要枢纽变电站的母线电压能够恢

3、复到额定电压的80以上。电压低于额定电压75的持续时间小 于1S. 3）频率稳定：在采取了切机、切负荷措施后，不发生系统频率 崩溃并能恢复到正常范围，不影响大机组的安全运行。 电力系统安全稳定控制系统 区域稳定控制系统 RCS-992主机 RCS-990从机 MUX-22 复接设备：光纤复接、光电转换 后台监控系统 RCS-993A（B）失步解列装置 RCS-994A（B）频率电压紧急控制装置主机功能 与从机通信，获取本站状态量 控制策略表处理 命令输出至从机跳闸 站间通信，获取系统状态量（主站） 命令输出至子站跳闸（主站） 识别电网运行方式 事件记录与故障录波 后台、远方通信，可在线刷新策略

4、表 模拟量（36）、开入量采样（25） 检测接入装置的出线、主变、母线的运行状态 和故障类型 与主机通信，上送本站状态量 简单控制策略表处理（过负荷等）并可不经主 机允许跳闸（可整定） 接收主机命令输出跳闸从机主要功能装置硬件配置及原理（992） 主机的插件包括：电源插件（DC）、信号插 件（SIG）、24V光耦插件（OPT）、通信插件 （COM）、CPU插件（CPU）、光电转换插件（ EO、MSO）、显示面板（LCD）。装置硬件配置及原理（992）主机硬件模块图 装置硬件配置及原理（990） 从机的插件包括：电源插件 （DC）、交流插件（AC ）、低通滤波器（LPF）、CPU插件（CPU1、

5、CPU2）、 24V光耦插件（OPT）、信号输出插件（SIG）、接点输 出插件（OUT）。 装置硬件配置及原理（990）从机硬件模块图 系统总体结构（一）电网安全稳定控制系统主从式单层结构图 系统总体结构（二）电网安全稳定控制系统主从式多层结构图 系统总体结构（三）电网安全稳定控制系统复合式多主机结构图 站间通信方式 专用光纤（2M或64K） PCM机复接（MUX64、MUX2M、MUX22） 载波（MODEM) 异步串口(RS-422或RS-232 )站间通信方式误码误帧对稳控装置的影响 1、误码：指通不过CRC校验的报文数； 2、误帧：指结构遭到破坏的报文数。 3、处理方法：对于安稳装置，

6、不管是误 码还是误帧，没有采取任何纠错措施，都 直接将报文丢弃。因此，从使用的角度来 看，两者是没有区别的。同样，两者形成 的原因也基本相同。安稳运行维护注意事项05-01-24 13:14:16RCS-992PCM稳定控制装置通道监视 *.*.* .正常运行状态（主界面）通道监视的“*”表示对应通道正常，“.”表示无该通道 数据，即异常。 从左到有共有8个通道监视 主站：第1到4分别为从机1到4的通道监视；第5个为AB系统之间通信第6个为MUX22的通道监视，扩展至执行站系统运行维护注意事项 LED共有3个显示灯，其内容、颜色和含义见 下表：序 号显示名颜色点亮原因关闭条件1运行绿装置运行装

7、置故障(闭锁)2报警黄装置异常异常消除自动复归3动作红装置动作人工复归（压复归按钮 ）稳控系统运行维护注意事项 运行维护: 运行人员与保护班人员定期巡视检查,检查 内容: 装置指示灯是否处于运行状态，通道是 否正常； 检查切换开关、压板是否在正确位置； 检查打印纸是否足够，安装是否正确； 检查装置时钟是否与站内GPS时钟一致；稳控系统运行维护注意事项 装置异常信息含义及处理建议 :南方稳控系统运行维护注意事项稳控系统运行维护注意事项 注意事项: （1）定期检查装置运行状态，发现有异常信号 时，及时查清异常的现象和原因。 （2）发现装置动作时，及时上报调度。在装置 （或笔记本）上检查显示报告、动

8、作报告，故 障状态，变位；将装置的动作报告打印，以便 进行分析。 （3）在进行定值和策略表的修改时，应将装置 退出运行状态，即退出“跳闸出口压板”以及 “通道投入”压板。稳控系统运行维护注意事项 注意事项:（4）在需要将其中一套装置退出运行做试验，而整套系 统又不允许退出时，应退出“通道投入”压板，防止 对子站或执行站发出动作命令。 （5）若稳控装置与保护装置的CT回路串在一起，在做其 他保护试验时，请注意退出相应的稳控装置或采取安 全措施，以免装置误动。 （6）相关线路保护作开关传动时注意退出相应的压板。稳控系统运行维护注意事项 通道异常处理方法:装置运行后若出现通道异常，检查步骤： 退出运

9、行装置。若是主站或子站，在MUX22 上将全部发送电缆取下，可在SDH架上收发都 断开。对于异常的通道接口，用电缆线自环 ，自发自收将试验定值中通道自环整定为1 ，投入通道压板，若装置恢复正常，说明装置 没问题。可以从对侧自环回来，检查通道。若 通信正常，说明问题出在对侧。对侧装置也相 应作自环，便可检查出问题所在RCS-991过负荷控制 线路或变压器等设备允许长时间流过的电流值称为安全电 流，如果设备实际流过的电流超过其安全电流则出现过负 荷现象。设备的过负荷属于热稳定问题。一般来说，电力 设备都有一定过负荷能力，设备允许过负荷的时间与过载 的倍数、环境温度等因素有关，过载倍数小允许时间较长

10、 （例如线路过载1.2倍以下可允许几个小时），过载倍数 越大，允许的时间越短，具有反时限特性。设备过负荷如果处理不及时则可能导致严重后果。线路与主变过负荷一般分为两类：突然过负荷与缓慢过负 荷。缓慢过负荷是由负荷的增长引起重载线路或主变超过 允许值。引起线路突然过负荷的原因有： （1）平行线中一回线突然跳闸； （2）环网系统在不平衡点解开；（3）突然失去大电源，引起潮流重新分布；（4）负荷线路突然跳闸，潮流重新分布引起某些线路过负荷。引起变压器突然过负荷的原因有：（1）并联变压器一台跳闸，引起另一台运行变压器过负荷；（2）电磁环网高压侧线跳闸引起潮流向低压侧转移而过负荷。缓慢过负荷因过载倍数低

11、、允许时间长，可以通过调度员 调整系统发电状态予以消除；突然过负荷一般过载倍数大， 允许时间短，需要进行过负荷紧急控制来解决。 RCS-991过负荷联切装置装置采集两路电压（三相）和三路电流（AC两相） ， 可实现三个单元的过负荷判别，配置简单、操作方便，14 组跳闸出口可通过组态灵活的整定到各轮次上，主要用于 单厂站过负荷联切的实现。在充分保证安全运行的前提下，为了将负荷损失控制到最 小的范围，装置将过负荷联切的动作分为5 级，每一级过 负荷元件动作后分8轮出口切除负荷线路。任一级过负荷联 切动作后都可以顺序从第1 轮到第8 轮驱动出口继电器，直 至本级电流返回，这样能够保证切除的负荷量最少

12、。各轮 之间的间隔时间可以灵活整定。系统失步控制 电网的失步控制目前主要靠失步解列装置来完成，是电 网第三道防线的重要组成部分。失步解列装置的核心技术 是：完善的失步判据、不同安装点解列装置动作的配合方 法、防止各种情况下误动作的闭锁措施。失步解列装置的 不正确动作都将带来严重的后果。 失步出现的原因 1）输电线路输送功率超过极限值造成静态稳定破坏；2）电网发生短路故障,切除大容量的发电、输电或变电设备, 负荷瞬间发生较大突变等造成电力系统暂态稳定破坏；3）环状系统(或并列双回线)突然开环,使两部分系统联系阻抗 突然增大,破坏稳定而失去同步； 4）大容量机组跳闸或失磁,使系统联络线负荷增大或使

13、系统 电压严重下降,造成联络线稳定极限降低，破坏稳定；5）电源间非同步合闸未能拖入同步。关于电力系统失步解列的几个关键问题1）关于失步振荡概念：系统稳定破坏的开始阶段是两个同调 机群之间功角失去同步，振荡中心在两个同调机群之间阻 抗的中心点，对于复杂系统一般都是一个失步断面，同一 个电网由于系统事故发生的地点不同，失步断面的位置可 能发生变化。振荡中心附近的电压周期性变化，最低值接 近零。 2）关于解列点的选择：电网的解列点应该选在失步振荡中心 所在的断面，只有把失步断面解开，振荡才能平息，解列 后送端电网通过切机、减出力，受端电网通过切负荷措施 保持频率或电压稳定。3）最佳的解列时刻：失步发

14、生后应尽快解列，但判断系统真 正失步是系统等值机的功角差过180度，由于电力系统的非 线性等因素的影响，很难提前预测是否一定失步，而且计 算表明提前解列对解列后的系统并没有带来好的效果。180 度解开时断路器的开断电流最大，对系统冲击较大；而一 个振荡周期时解列，电流最小，对系统冲击较小。因此， 所谓预测性快速解列，并没有实际意义，相反会降低动作 的可靠性。5.3 配置方式 系统出现失步问题后，需要把振荡中心所在的线路解列， 对于失步解列装置现在南电是在线路一端配置两套，双重 化配置；华北的用法是在线路两端各配置一套。失步解列装置安装的地点一般是电厂出线两侧、两个系统 联络线两侧或其它经过计算

15、会出现振荡中心的线路两侧。由于失步解列不是故障，所以不建议起动失灵，因为如果 一侧断路器拒动，将会引起严重后果。 RCS-993A（B）失步解列装置 失步时，做出相应的处理： 解列、 切机、 切负荷 或启动其它使系统再同期的控制措施。RCS-993A（1） 阻抗循序判别方式： 在阻抗平面上表现为6个区域。 快跳段在测量到失步后的第一个周期出口跳 闸，快跳段继电器必须6个区域逐级动作时 才输出跳闸，较同类继电器有更高的安全性 ，在任何故障转换过程中不会误动。 慢跳段可以整定在失步后2到15个周期后出 口跳闸。RCS-993A（2） 设有专门的区域测量元件，用以整定解列装置的动作 区。其作用： 与

16、相邻的解列装置或其它稳定控制措施相配合，使 解列范围明确； 与本装置失步继电器配合，有了区域继电器后，失 步继电器可按系统结构整定，一般与等值系统相适 应，整定范围大于区域继电器。这样失步继电器的 动作性能得以改善，其边界动作特性无实际意义。 另外，如果振荡中心在振荡若干周期后才进入装置 动作区，失步继电器可能先动作计周期，当振荡中 心进入保护区域时，装置立即跳闸使慢跳段不慢。RCS-993A（3） 装置工作原理装置主要由三个继电器组成：比相式起动继电器基于阻抗循序判别方式的失步继电器基于阻抗判别方式的区域继电器RCS-993A（4） 等值双机系统Zm、Zn分别为装置安装处到两侧系统的等效阻抗RCS-993A（5） 一、起动继电器起动方程式：其中： RCS-993A（6） 二、失步继电器失步继电器的比相方程式：其中： RCS-993A（7） x共分