電網備自投穩控裝置在電網中的實踐探討

羅佛鏡

摘 要：為了保證供電的可靠性和穩定性，各供電公司在變電站中均安裝了備自投穩控裝置，使用該裝置不僅能實現站內備用電源的自動投入，還可實現電網間、變電站間備用電源的自動投入，并具有過負荷聯切功能，有效確保了電網的穩定、正常運行。因此，對傳統備自投裝置存在的缺陷、備自投穩控裝置在電網中的應用優勢和可靠性等問題進行了詳細的分析和系統闡述。

關鍵詞：備自投穩控裝置；電網；供電公司；繼電器

中圖分類號：TM762 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.19.151

在電網運行過程中，電網穩定性問題一直都是供電單位和電力用戶普遍關注的問題。確保電網穩定的辦法較多，比如安裝電網備自投裝置、電網穩控裝置（切負荷、遠方切機、低頻解列等）、高周切機裝置、低壓減載裝置和低周減載裝置等。對于電網而言，裝設備自投穩控裝置是解決電網穩定性問題的最簡潔的方法，近年來其在電網中的應用越來越廣泛。

1 傳統備自投裝置中存在的缺陷

1.1 繼電器數量多、線路接線點多

傳統備自投裝置因繼電器數量多、線路接線點多，導致維護工作量較大，且僅檢查設備外觀無法及時發現設備中的異常情況，比如當無法及時發現電池中存在的缺陷時，會使該問題進一步惡化，進而對電力電戶的供電穩定性造成嚴重的影響。

1.2 裝置的可靠性差、切換速度慢

傳統備自投裝置的可靠性較差，且切換速度較慢。比如，工作母線失去電壓后，備用電源出現短暫停電，電動機余留的殘壓會因短暫停電而迅速提升，進而損壞電機。由于大部分傳統備自投裝置為低點啟動，因此，低電壓是裝置切換時間的重要依據。此外，繼電器延時不穩定、裝置保護拒動等均會對備自投裝置的啟動造成影響，導致切換速度較慢，進而對電力電戶的供電穩定性造成一定的影響。

2 備自投穩控裝置的技術特點和功能

2.1 技術特點

該裝置具有較好的通用性和適用性，其是在同步通信互聯（2.048 Mb/s）的基礎上實施的，體系結構為多CPU并行處理，總線結構為寬帶并行。該裝置在交流輸入回路中設置有低通有源濾波回路，并采用雙重隔離的開關量輸入方式。

2.2 功能

2.2.1 過頻、低頻和低壓切負荷功能

依據220 kV母線的實際運行狀況和電壓計算母線頻率，根據計算結果預判過頻、低頻和低壓等事故；在本地聯切輪次表中均可整定每條10 kV線路或110 kV線路的被切順序。

2.2.2 主變過流和線路切負荷功能

該裝置在對主變高壓側和220 kV線路的三相電流、電壓和功率測定時，相應的電流功率超出滿載警告值后，其動作會出現一定延時，并根據本地切負荷輪次表和過載程度對負荷線進行相應的選切，如果未消除過載，則會選切其他負荷線。

2.2.3 單元跳閘聯切功能

該裝置對單元跳閘判斷的依據是電流突減、事故前后功率的大小和方向等，通過判定單元跳閘情況，可有效防止裝置誤動作（誤動作的原因有事故前聯絡線功率較小、PT斷線、潮流反向和系統振蕩等）；單元跳閘判斷結束后，根據各裝置廠站的不同需求采取不同的切負荷策略。

3 備自投穩控裝置在電網中的應用優勢

備自投穩控裝置主要采用不間斷交流采樣的方式實時計算采集到的信號，能準確判斷電源狀態，并及時進行延時電源切換。備自投裝置具有監視在線運行狀態的功能，可觀察各輸入開關量、電氣量和定值等信息，具有極為可靠的事件記錄功能和軟硬件看門狗功能，誤動或拒動的情況較少發生。隨著技術的發展，現代電力系統中微機線路備自投穩控裝置的使用越來越廣泛，使不間斷供電有了更為有力的保證，其在電力自動化發展中發揮著不容小覷的作用。

3.1 EMS區域備自投穩控裝置可靠性的實現

EMS區域備自投穩控裝置可靠性的實現分為以下4方面：①搜索當前的備自投裝置，將搜索到的滿足充電條件的模型定為運行備自投。②判斷閉鎖條件。判斷閉鎖條件分為兩方面，一方面為信道消息接收，對閉鎖保護信號是否存在進行判定；另一方面，判斷相關設備是否可正常量測，并判定開關變位和保護信號是否需要人工操作，最后開展全面的安全校核。③判斷啟動條件。對模型中的每個條件進行合理判斷，如果條件滿足啟動要求，則啟動備自投裝置。④跳、合閘指令邏輯。將需遙控的開關經消息總線傳至SCADA，遙控開關的遙信變化報文對母線是否充電進行判定。如果母線正在充電，則遙控下一個開關，依次類推。如果遙控某一開關后未接收到通道傳送的遙信變化報文，則判定開關拒動，閉鎖備自投。

3.2 EMS區域備自投穩控裝置的應用前景

EMS區域備自投穩控裝置是國內首家與OPEN-3000EMS系統一體化設計的區域備自投功能模塊，目前已完成閉環測試工作，測試結果表明其具備使用條件，開始投入使用，且具有較好的發展和推廣前景。此外，區域備自投系統與EMS系統實現了一體化設計，不僅節省了設備投資、簡化了區域備自投系統設計方案，還降低了系統的維護工作量，目前已成為較完善、可靠的區域備自投系統，其今后將會獲得更廣闊的發展空間，并不斷被推廣和應用。

4 結束語

備自投穩控裝置作為電力系統中的重要自動裝置，對提高供電可靠性、系統穩定性均有著不可替代的重要作用。目前，備自投穩控裝置已在我國各地電網中廣泛使用，為保證電網的穩定、安全運行起到了積極作用。備自投穩控裝置的系統邏輯較為簡單，但在實際應用中因涉及較多的元件和系統因素，導致裝置動作成功率較低。因此，需要在實際工作中不斷總結經驗，細致研究存在的各種問題，從而確保電網穩定、安全運行。

參考文獻

[1]高崇，龔賢夫，李作紅.廣東110 kV電網備自投裝置的應用分析[J].電網與清潔能源，2014（08）：57-62.

[2]周小卿.數字式備自投在電網中的應用[J].農村電氣化，2010（02）：16-17.

[3]崔應宇，李曼嶺.電網備自投系統應用與分析[J].煤炭技術，2012（06）：50-52.

The Practice of the Power Network in the Power System of the Power

Grid Prepared from the Cast Stability Control Device

Luo Fujing

Abstract： In order to ensure the reliability and stability of power supply， the power supply companies in substations are equipped with prepared from the cast stability control device， the device can not only realize the automatic input， but also can realize the automatic input of standby power supply in power network and substation， and has the function of load shedding. Therefore， this paper analyzes the advantages and reliability of the traditional prepared from the cast device for the preparation of the device in the power network.

Key words： prepared from the cast stability control device； power network； power supply company； relay

〔編輯：張思楠〕

文章編號：2095-6835（2015）19-0152-02