專利名稱：電網(wǎng)大面積停電后快速完成系統(tǒng)重建方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電網(wǎng)大面積停電后快速完成系統(tǒng)重建方法，屬于電網(wǎng)供電技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
本發(fā)明所涉及的技術(shù)術(shù)語大面積停電是指，電力生產(chǎn)受嚴(yán)重自然災(zāi)害影響或發(fā)生重特大事故，引起連鎖反應(yīng)，造成區(qū)域電網(wǎng)、省電網(wǎng)或重要中心城市電網(wǎng)減供負(fù)荷而引起的大面積停電事件。極端情況即電網(wǎng)全停后，不依靠外部系統(tǒng)的幫助，通過具有自啟動(dòng)能力機(jī)組的啟動(dòng)，帶動(dòng)其它無自啟動(dòng)能力的機(jī)組，逐步擴(kuò)大系統(tǒng)恢復(fù)范圍，最終恢復(fù)整個(gè)系統(tǒng)，則稱為“黑啟動(dòng)”。隨著大電網(wǎng)的發(fā)展，電網(wǎng)運(yùn)行的規(guī)模越來越大，而誘發(fā)電網(wǎng)大面積停電的潛在因素也變得越來越復(fù)雜，對(duì)可靠性、運(yùn)行技術(shù)及管理水平的要求更高，理論上發(fā)生大面積停電的風(fēng)險(xiǎn)也在增加；盡管電力系統(tǒng)的規(guī)劃、設(shè)計(jì)和運(yùn)行人員為提高系統(tǒng)的安全性，在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置等方面采取了很多措施；但是由于影響電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的因素復(fù)雜，而且有些情況難以預(yù)見，并可能引發(fā)系統(tǒng)的連鎖反應(yīng)，最終導(dǎo)致系統(tǒng)大面積停電。國(guó)際、國(guó)內(nèi)發(fā)生過的大面積停電事故，均造成了災(zāi)難性的社會(huì)影響和嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。如何在系統(tǒng)大面積停電后快速安全地完成系統(tǒng)的重建，最大限度地降低事故損失，已經(jīng)成為電網(wǎng)急需解決的問題。黑啟動(dòng)預(yù)案是指預(yù)先制定的電力系統(tǒng)發(fā)生大規(guī)模停電后，盡快有序地恢復(fù)或者重構(gòu)一種新的穩(wěn)定運(yùn)行方式的實(shí)施方案。國(guó)際、國(guó)內(nèi)對(duì)黑啟動(dòng)預(yù)案的研究也在蓬勃發(fā)展，國(guó)網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)的許多省網(wǎng)、地市公司均已開展了該項(xiàng)研究。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種電網(wǎng)大面積停電后快速完成系統(tǒng)重建方法，在系統(tǒng)大面積停電后快速安全地完成系統(tǒng)的重建，最大限度地降低事故損失，解決背景技術(shù)存在的上述問題。本發(fā)明技術(shù)方案是電網(wǎng)大面積停電后快速完成系統(tǒng)重建方法，根據(jù)電網(wǎng)啟動(dòng)電源性質(zhì)和類型分為四種恢復(fù)模式
①水輪機(jī)組黑啟動(dòng)模式，水輪發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，沒有復(fù)雜的輔機(jī)系統(tǒng)，廠用電少，起動(dòng)速度快，又有良好的調(diào)頻和調(diào)壓能力，是方便、理想的黑啟動(dòng)電源；②燃?xì)鈾C(jī)組黑啟動(dòng)模式，燃?xì)鈾C(jī)組具有功率大、質(zhì)量輕、尺寸小、啟動(dòng)快、安裝周期短、工程總投資少、可燃用多種燃料、污染排放低以及不用冷卻水或少用水等優(yōu)點(diǎn)；燃?xì)鈾C(jī)組能在無外界電源的情況下快速啟動(dòng)和加載，適合作為電網(wǎng)黑啟動(dòng)電源，作為緊急備用電源和電網(wǎng)中尖峰負(fù)荷，能較好的保障電網(wǎng)的安全運(yùn)行；③孤島黑啟動(dòng)模式，孤島是孤立電網(wǎng)的簡(jiǎn)稱，一般泛指脫離大電網(wǎng)的小容量電網(wǎng)；機(jī)網(wǎng)容量比大于8%的電網(wǎng)，統(tǒng)稱為小網(wǎng)，孤立運(yùn)行的小網(wǎng)，稱為孤島；電網(wǎng)崩潰后，部分機(jī)組能夠?qū)崿F(xiàn)自保廠用電并維持發(fā)電機(jī)公用系統(tǒng)，則能立即進(jìn)行供電，依靠這些機(jī)組直接往電網(wǎng)供電，迅速解決重點(diǎn)部門的用電需求并逐步擴(kuò)大恢復(fù)范圍外網(wǎng)及聯(lián)絡(luò)線黑啟動(dòng)模式，在電力系統(tǒng)恢復(fù)中，省際或網(wǎng)際聯(lián)絡(luò)線的支援也可以看作起動(dòng)電源；聯(lián)絡(luò)線平時(shí)由電力較富裕的地區(qū)向電力緊張的地區(qū)或城市送電，當(dāng)某個(gè)區(qū)域電網(wǎng)發(fā)生大停電事故時(shí)，相鄰電網(wǎng)在本網(wǎng)安全的前提下，可以通過聯(lián)絡(luò)線為事故區(qū)域提供啟動(dòng)功率和部分恢復(fù)功率；依靠這些聯(lián)絡(luò)線供電完成電網(wǎng)恢復(fù)過程，迅速解決重點(diǎn)部門的用電需求并逐步擴(kuò)大恢復(fù)范圍。在系統(tǒng)大面積停電后，對(duì)于電網(wǎng)管轄范圍以城市為主的地方電網(wǎng)，沒有大型水電廠或者大容量燃煤機(jī)組，都是小容量燃煤或燃油機(jī)組、小型水電廠或者柴油發(fā)電機(jī)，統(tǒng)稱為本地機(jī)組；當(dāng)省網(wǎng)復(fù)壓失敗時(shí)，地方電網(wǎng)黑啟動(dòng)方案的制定包括兩方面內(nèi)容
一是與省網(wǎng)黑啟動(dòng)方案配合，體現(xiàn)在對(duì)省一級(jí)高壓電網(wǎng)的負(fù)荷恢復(fù)上，即針對(duì)已復(fù)壓的省級(jí)電網(wǎng)，及時(shí)地將負(fù)荷分配到下一級(jí)變電站，保證省網(wǎng)電壓和頻率的穩(wěn)定；
二是利用本地能夠自啟動(dòng)的小水電或火電廠孤島運(yùn)行或者帶小網(wǎng)運(yùn)行，逐步恢復(fù)地方電網(wǎng)的重要負(fù)荷,啟動(dòng)本地所有的本地機(jī)組并恢復(fù)整個(gè)地方電網(wǎng)的供電；
為快速有效地達(dá)到恢復(fù)電網(wǎng)的目的，上述兩方面內(nèi)容同時(shí)進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)省網(wǎng)和地方電網(wǎng)已恢復(fù)供電的小網(wǎng)的并列運(yùn)行，提高系統(tǒng)可靠性，快速安全地完成系統(tǒng)的重建。本發(fā)明的積極效果可在電力系統(tǒng)發(fā)生大規(guī)模停電后，盡快找到有序地恢復(fù)或者重構(gòu)一種新的穩(wěn)定運(yùn)行方式，為運(yùn)行部門提供科學(xué)、直觀、具備可操作性的決策參考，迅速恢復(fù)重要部門供電，提高電網(wǎng)快速應(yīng)對(duì)重大事故的能力。
圖1為本發(fā)明實(shí)施例示意 圖2為圖1左上角放大示意 圖3為圖1右上角放大示意 圖4為圖1左下角放大示意 圖5為圖1右下角放大示意 圖6為本發(fā)明實(shí)施例示意 圖7為圖1左上角放大示意 圖8為圖1右上角放大示意 圖9為圖1左下角放大示意 圖10為圖1右下角放大示意圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。本實(shí)施例為唐山地級(jí)電網(wǎng)，電網(wǎng)大面積停電后快速完成系統(tǒng)重建方法
實(shí)際情況唐山地方電網(wǎng)管轄范圍以城市為主，沒有大型水電廠或者大容量燃煤機(jī)組，主要是小容量燃煤或燃油機(jī)組、小型水電廠或者較大容量的柴油發(fā)電機(jī)；地方電網(wǎng)的黑啟動(dòng)能力與這些機(jī)組的啟動(dòng)能力有很大的關(guān)系，當(dāng)省網(wǎng)復(fù)壓失敗時(shí)，它們就成為地方電網(wǎng)惟一的啟動(dòng)來源。實(shí)施例一，采用“水輪機(jī)組黑啟動(dòng)模式”恢復(fù)
I)調(diào)度員緊急拉開興西線IlOkV雙回線；主網(wǎng)全停后，通過西黑、興西110千伏線路送電到遷西變電站，通過遷西主變反送220千伏母線，通過遷西一姜家營(yíng)一常莊一車軸山啟動(dòng)豐潤(rùn)熱電機(jī)組；
2)調(diào)度員緊急拉開興西線IlOkV雙回線；主網(wǎng)全停后，通過西黑、興西110千伏線路送電到遷西變電站，通過遷西主變反送220千伏母線，通過遷西一陽(yáng)樂一鄧新房電廠機(jī)組。實(shí)施例二，采用“燃?xì)鈾C(jī)組黑啟動(dòng)模式”恢復(fù)
利用遷安燃?xì)鈾C(jī)組
1)地調(diào)令遷安燃?xì)釯號(hào)機(jī)組啟動(dòng)；
2)通過110千伏燃扣線充電到扣莊變電站；
3)通過扣莊變電站主變及220千伏樂扣線送電至陽(yáng)樂變電站220千伏母線；
4)通過220千伏樂驛線充電到驛南府站；
5)通過220千伏驛郝線充電到郝莊站；
6)通過220千伏姜郝線充電到姜家營(yíng)站；
7)通過220千伏姜常線充電到常莊站；
8)通過220千伏常車線充電到車軸山站；
9)通過220千伏豐車I線送到唐豐熱電220千伏母線；
10)通過唐豐熱電220千伏高壓?jiǎn)渥儐?dòng)兩臺(tái)30萬千瓦機(jī)組；
11)通過220千伏韓車雙回線向韓城變電站供電，進(jìn)而恢復(fù)對(duì)市政府、供電公司及其它地區(qū)重要用戶供電。實(shí)施例三，采用“孤島黑啟動(dòng)模式”恢復(fù)
“并行”恢復(fù)，即是利用唐山110千伏地方電廠形成孤網(wǎng)作為電網(wǎng)黑啟動(dòng)電源；
當(dāng)主網(wǎng)崩潰時(shí)，低調(diào)值班員迅速斷開某座電方電廠與主站聯(lián)網(wǎng)線路，使電方電廠與其所帶負(fù)荷平衡，保持孤網(wǎng)運(yùn)行；然后通過連接線路為大電廠發(fā)電機(jī)作為啟動(dòng)電源，逐步恢復(fù)電網(wǎng)供電；
西郊熱電廠
1)調(diào)度員緊急拉開韓西雙回線，西郊電廠帶110千伏西南郊、貝鋼站負(fù)荷，西郊電廠孤網(wǎng)運(yùn)行。主網(wǎng)全停后，通過西南郊-韓城一車軸山Iio千伏線路送電到車軸山變電站，通過車軸山主變反送220千伏母線，通過陡車雙回線啟動(dòng)陡河二廠發(fā)電機(jī)組；
2)調(diào)度員緊急拉開韓西雙回線，西郊電廠帶110千伏西南郊、貝鋼站負(fù)荷，西郊電廠孤網(wǎng)運(yùn)行。主網(wǎng)全停后，通過西南郊-韓城一建設(shè)路一唐山老廠110千伏線路送電到唐山老廠110千伏母線所帶啟備變，啟動(dòng)唐山熱電兩臺(tái)30萬千瓦機(jī)組。實(shí)施例四，采用“外網(wǎng)及聯(lián)絡(luò)線黑啟動(dòng)模式”恢復(fù)
“外網(wǎng)及聯(lián)絡(luò)線黑啟動(dòng)模式”恢復(fù)即是唐山電網(wǎng)不能夠進(jìn)行自身黑啟動(dòng)，只能依靠省網(wǎng)送電后恢復(fù)唐山電網(wǎng)運(yùn)行，即由最低可啟動(dòng)狀態(tài)開始，其步驟如下
1)啟動(dòng)雷莊變、呂家坨變、洼里變、陡河一廠
通過與秦皇島電網(wǎng)相聯(lián)系的雷莊變，由雷武雙回線送電至雷莊變，再由雷呂線、雷古雙回線送電至呂家坨、洼里、古馬變，恢復(fù)對(duì)用戶供電，陡河一廠并網(wǎng)；
2)啟動(dòng)趙店子變、驛南府變、陡河二廠
通過與秦皇島電網(wǎng)相聯(lián)系的趙店子變，由趙天雙回線送電至趙店子變，再由趙驛線線、陡趙雙回線、趙遷雙回線送電至驛南府、遷安變，恢復(fù)對(duì)用戶供電；陡河二廠并網(wǎng)； 3)啟動(dòng)遵化變、西鋪?zhàn)儭⑻阶?br>
通過與承德電網(wǎng)相聯(lián)系的遵化變，由營(yíng)遵線、袁遵線送電至遵化變，再由西遵線線、太遵雙回線送電至西鋪、太平變，恢復(fù)對(duì)用戶供電；
4)與外網(wǎng)聯(lián)系的主要變電站恢復(fù)送電后，通過線路逐步恢復(fù)網(wǎng)內(nèi)其他220千伏、110千伏變電站供電。
權(quán)利要求
1.一種電網(wǎng)大面積停電后快速完成系統(tǒng)重建方法，其特征在于在系統(tǒng)大面積停電后，對(duì)于電網(wǎng)管轄范圍以城市為主的地方電網(wǎng)，沒有大型水電廠或者大容量燃煤機(jī)組，都是小容量燃煤或燃油機(jī)組、小型水電廠或者柴油發(fā)電機(jī)，統(tǒng)稱為本地機(jī)組；當(dāng)省網(wǎng)復(fù)壓失敗時(shí)，地方電網(wǎng)黑啟動(dòng)方案的制定包括兩方面內(nèi)容一是與省網(wǎng)黑啟動(dòng)方案配合，體現(xiàn)在對(duì)省一級(jí)高壓電網(wǎng)的負(fù)荷恢復(fù)上，即針對(duì)已復(fù)壓的省級(jí)電網(wǎng)，及時(shí)地將負(fù)荷分配到下一級(jí)變電站，保證省網(wǎng)電壓和頻率的穩(wěn)定；二是利用本地能夠自啟動(dòng)的小水電或火電廠孤島運(yùn)行或者帶小網(wǎng)運(yùn)行，逐步恢復(fù)地方電網(wǎng)的重要負(fù)荷,啟動(dòng)本地所有的本地機(jī)組并恢復(fù)整個(gè)地方電網(wǎng)的供電；為快速有效地達(dá)到恢復(fù)電網(wǎng)的目的，上述兩方面內(nèi)容同時(shí)進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)省網(wǎng)和地方電網(wǎng)已恢復(fù)供電的小網(wǎng)的并列運(yùn)行，提高系統(tǒng)可靠性，快速安全地完成系統(tǒng)的重建。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電網(wǎng)大面積停電后快速完成系統(tǒng)重建方法，其特征在于所述的地方電網(wǎng)為唐山地方電網(wǎng)，采用“水輪機(jī)組黑啟動(dòng)模式”恢復(fù)1)調(diào)度員緊急拉開興西線IlOkV雙回線；主網(wǎng)全停后，通過西黑、興西110千伏線路送電到遷西變電站，通過遷西主變反送220千伏母線，通過遷西一姜家營(yíng)一常莊一車軸山啟動(dòng)豐潤(rùn)熱電機(jī)組；2)調(diào)度員緊急拉開興西線IlOkV雙回線；主網(wǎng)全停后，通過西黑、興西110千伏線路送電到遷西變電站，通過遷西主變反送220千伏母線，通過遷西一陽(yáng)樂一鄧新房電廠機(jī)組。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電網(wǎng)大面積停電后快速完成系統(tǒng)重建方法，其特征在于所述的地方電網(wǎng)為唐山地方電網(wǎng)，采用“燃?xì)鈾C(jī)組黑啟動(dòng)模式”恢復(fù)利用遷安燃?xì)鈾C(jī)組1)地調(diào)令遷安燃?xì)釯號(hào)機(jī)組啟動(dòng)；2)通過110千伏燃扣線充電到扣莊變電站；3)通過扣莊變電站主變及220千伏樂扣線送電至陽(yáng)樂變電站220千伏母線；4)通過220千伏樂驛線充電到驛南府站；5)通過220千伏驛郝線充電到郝莊站；6)通過220千伏姜郝線充電到姜家營(yíng)站；7)通過220千伏姜常線充電到常莊站；8)通過220千伏常車線充電到車軸山站；9)通過220千伏豐車I線送到唐豐熱電220千伏母線；10)通過唐豐熱電220千伏高壓?jiǎn)渥儐?dòng)兩臺(tái)30萬千瓦機(jī)組；11)通過220千伏韓車雙回線向韓城變電站供電，進(jìn)而恢復(fù)對(duì)市政府、供電公司及其他地區(qū)重要用戶供電。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電網(wǎng)大面積停電后快速完成系統(tǒng)重建方法，其特征在于所述的地方電網(wǎng)為唐山地方電網(wǎng)，采用“孤島黑啟動(dòng)模式”恢復(fù)“并行”恢復(fù)，即是利用唐山110千伏地方電廠形成孤網(wǎng)作為電網(wǎng)黑啟動(dòng)電源；當(dāng)主網(wǎng)崩潰時(shí)，低調(diào)值班員迅速斷開某座電方電廠與主站聯(lián)網(wǎng)線路，使電方電廠與其所帶負(fù)荷平衡，保持孤網(wǎng)運(yùn)行；然后通過連接線路為大電廠發(fā)電機(jī)作為啟動(dòng)電源，逐步恢復(fù)電網(wǎng)供電；西郊熱電廠1)調(diào)度員緊急拉開韓西雙回線，西郊電廠帶110千伏西南郊、貝鋼站負(fù)荷，西郊電廠孤網(wǎng)運(yùn)行； 主網(wǎng)全停后，通過西南郊-韓城一車軸山110千伏線路送電到車軸山變電站，通過車軸山主變反送220千伏母線，通過陡車雙回線啟動(dòng)陡河二廠發(fā)電機(jī)組； 2)調(diào)度員緊急拉開韓西雙回線，西郊電廠帶110千伏西南郊、貝鋼站負(fù)荷，西郊電廠孤網(wǎng)運(yùn)行； 主網(wǎng)全停后，通過西南郊-韓城一建設(shè)路一唐山老廠110千伏線路送電到唐山老廠110千伏母線所帶啟備變，啟動(dòng)唐山熱電兩臺(tái)30萬千瓦機(jī)組。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電網(wǎng)大面積停電后快速完成系統(tǒng)重建方法，其特征在于所述的地方電網(wǎng)為唐山地方電網(wǎng)，采用“外網(wǎng)及聯(lián)絡(luò)線黑啟動(dòng)模式”恢復(fù) “外網(wǎng)及聯(lián)絡(luò)線黑啟動(dòng)模式”恢復(fù)即是唐山電網(wǎng)不能夠進(jìn)行自身黑啟動(dòng)，只能依靠省網(wǎng)送電后恢復(fù)唐山電網(wǎng)運(yùn)行，即由最低可啟動(dòng)狀態(tài)開始，其步驟如下 1)啟動(dòng)雷莊變、呂家坨變、洼里變、陡河一廠 通過與秦皇島電網(wǎng)相聯(lián)系的雷莊變，由雷武雙回線送電至雷莊變，再由雷呂線、雷古雙回線送電至呂家坨、洼里、古馬變，恢復(fù)對(duì)用戶供電，陡河一廠并網(wǎng)； 2)啟動(dòng)趙店子變、驛南府變、陡河二廠 通過與秦皇島電網(wǎng)相聯(lián)系的趙店子變，由趙天雙回線送電至趙店子變，再由趙驛線線、陡趙雙回線、趙遷雙回線送電至驛南府、遷安變，恢復(fù)對(duì)用戶供電；陡河二廠并網(wǎng)； 3)啟動(dòng)遵化變、西鋪?zhàn)?、太平? 通過與承德電網(wǎng)相聯(lián)系的遵化變，由營(yíng)遵線、袁遵線送電至遵化變，再由西遵線線、太遵雙回線送電至西鋪、太平變，恢復(fù)對(duì)用戶供電； 4)與外網(wǎng)聯(lián)系的主要變電站恢復(fù)送電后，通過線路逐步恢復(fù)網(wǎng)內(nèi)其他220千伏、110千伏變電站供電。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電網(wǎng)大面積停電后快速完成系統(tǒng)重建方法，屬于電網(wǎng)供電技術(shù)領(lǐng)域。技術(shù)方案是當(dāng)省網(wǎng)復(fù)壓失敗時(shí)，地方電網(wǎng)黑啟動(dòng)方案的制定包括一是與省網(wǎng)黑啟動(dòng)方案配合，體現(xiàn)在對(duì)省一級(jí)高壓電網(wǎng)的負(fù)荷恢復(fù)上，即針對(duì)已復(fù)壓的省級(jí)電網(wǎng)，及時(shí)地將負(fù)荷分配到下一級(jí)變電站，保證省網(wǎng)電壓和頻率的穩(wěn)定；二是利用本地能夠自啟動(dòng)的小水電或火電廠孤島運(yùn)行或者帶小網(wǎng)運(yùn)行，逐步恢復(fù)地方電網(wǎng)的重要負(fù)荷，啟動(dòng)本地所有的本地機(jī)組并恢復(fù)整個(gè)地方電網(wǎng)的供電。本發(fā)明可在電力系統(tǒng)發(fā)生大規(guī)模停電后，盡快找到有序地恢復(fù)或者重構(gòu)一種新的穩(wěn)定運(yùn)行方式，為運(yùn)行部門提供科學(xué)、直觀、具備可操作性的決策參考，迅速恢復(fù)重要部門供電，提高電網(wǎng)快速應(yīng)對(duì)重大事故的能力。
文檔編號(hào)H02J3/46GK103023026SQ20121051506
公開日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月5日
發(fā)明者張西術(shù), 錢玉春, 尚文清, 姬志剛, 李耐心 申請(qǐng)人:冀北電力有限公司唐山供電公司