汽轮发电机功率-负荷不平衡保护仿真分析

汽轮发电机组功率-负荷不平衡保护(PLU)可防止汽轮机转子超速,但不必要的保护动作易引起机组跳闸等事故,本文根据汽轮机的理论模型,建立了超超临界1 050 MW机组PLU系统的仿真模型,模拟机组甩全负荷时有PLU和无PLU情况下机组超速保护动作以及汽轮机转子转速的变化,并进行分析比较。仿真结果表明:机组PLU和超速保护控制(OPC)均能起到超速保护效果;在甩全负荷时,只有OPC的系统达到的最高转速(3 192 r/min)高于同时有OPC和PLU的系统最高转速(3 150 r/min),有PLU和OPC的系统比只有OPC的系统早动作仅约0.16 s;PLU的超速保护功能与OPC功能重复,同时PLU可能出现的误动会引发严重事故。因此,如果汽轮发电机组同时装有OPC和PLU,且PLU仅起防止机组超速作用,则建议在优化OPC逻辑的前提下可以取消PLU。

功率-负荷不平衡保护误动作的分析与改进

分析了某火电厂超超临界机组功率-负荷不平衡(PLU)保护原理和误动作事件,发现PLU保护设计中存在不合理之处,提出改进建议并加以实施,有效避免了汽轮机超速故障,保护了汽轮机及电网的安全运行。

基于功率平衡保护的紧急负荷控制研究

负荷控制是电网发生扰动时为维持暂态稳定而采取的传统手段.紧急负荷控制需要解决系统功率稳定、频率稳定,电压稳定、线路负荷4个问题.通过与传统的稳定控制计算控制方法进行比较,提出基于功率平衡保护的紧急负荷控制.其实施原则是:在大区电网间出现交换功率突变时,根据突变前本区域电网的功率平衡状态制定出扰动后的功率平衡要求,在大扰动发生后紧急对系统的负荷进行调整,同时给出紧急负荷控制在时间及控制点方面的选择与设定方法.

汽轮机功率负荷不平衡保护改进与参数设置

通过对国内汽轮机功率负荷不平衡保护(PLU保护)误动作的总结分析,指出依靠机械功率和电气功率不平衡量作为PLU保护动作判据过于单一,在电网侧故障时有误动风险。为解决这一问题,将发电机高转速启动条件引入PLU保护并建立了稳定计算用仿真模型,提出了高转速启动定值的配置原则。基于发电机组所在区域电网,采用典型故障方式配置并校核高转速启动定值,使高转速启动定值的设置有据可依。仿真结果表明,该方法可以有效防止电网侧故障引起PLU保护误动,对提高PLU保护动作可靠性、保障电网安全稳定运行具有积极意义。

功率负荷不平衡保护误动原因分析

通过对机组功率负荷不平衡逻辑保护的异常动作所导致的机组跳闸事件进行分析,对于目前保护存在的问题和解决措施进行了详细的阐述和说明。首先根据机组甩负荷时超速逻辑保护动作曲线和对外部系统的影响曲线进行分析,其次还原了事故发生过程并对此进行分析对比,对机组功率负荷不平衡保护逻辑进行了分析。并且对所提及的PLU保护模块进行分析,由软件逻辑来实现功率负荷不平衡的保护,取消常规PLU模块,使得运行可靠。

1 000 MW机组功率负荷不平衡保护误动原因分析及仿真优化

针对某电厂的机组跳闸事件,对于功率负荷不平衡的逻辑保护异常动作进行仿真分析研究。首先对于机组甩负荷试验时的超速逻辑保护动作记录数据进行分析。其次应用电力系统仿真软件对几种典型的故障进行仿真分析,为功率负荷不平衡保护的转速闭锁定值提供整定依据。最后针对不投入功率负荷不平衡保护的三种模式系统故障下,对于发电机功率、汽轮机功率以及发电机转速进行仿真模拟,得到仿真曲线。分别对三种仿真结果进行对比分析。分析结果表明:采用3 030 r/min作为功率负荷不平衡保护的转速,闭锁定值可以躲过系统的典型故障,同时对于甩负荷时机组超速控制影响也不大。

功率负荷平衡保护和零功率切机保护优化的探讨

针对几起发电机功率负荷平衡保护和零功率切机保护的误动事件,分析零功率切机保护和功率负荷平衡保护在应用中存在的问题,提出选用智能型功率变送器及零功率切机保护定值整定原则,并探讨零功率切机保护和功率负荷平衡保护优化应用的新思路,提高保护运行可靠性。

功率变送器失真导致功率负荷不平衡保护误动作分析

为了防止电网故障、外部线路故障或汽轮发电机组甩负荷导致汽轮发电机组实际输出功率瞬时大幅度降低,避免汽轮发电机组超速,通常设置功率负荷不平衡保护,使汽轮机机械功率和发电机有功功率保持平衡,维持汽轮发电机组运行转速为3000 r/min。针对功率变送器失真导致汽轮发电机组功率负荷不平衡保护误动作故障,分析了保护原理、保护动作逻辑,以及功率变送器失真的各种原因,给出了各种失真原因所对应的案例,并提出了应对措施。

汽轮机功率负荷不平衡控制响应时间分析

通过设计实例对AP 1000汽轮机功率负荷不平衡时加速过程间和控制系统的响应时间进行了分析,对分散控制系统(DCS)平台的汽轮机超速保护功能如何满足功率负荷不平衡工况下汽轮机过速保护的时间要求进行了论证,给出了使用DCS执行超速保护控制(OPC)功能的最长响应时间,可以满足汽轮机功率负荷不平衡(PLU)状态时的控制时间要求。

火电机组零功率保护的应用研究

目前大型机组DEH控制中,为了防止功率输出通道中断导致机组剧烈振荡跳闸而采用了功率负荷不平衡逻辑,但该逻辑存在严重依赖有功功率变送器而导致的抗干扰能力差、不能防止误动作等问题。为了从根本上解决机组输出负荷中断事故导致的机组振荡问题,根据实际故障案例研究了火电机组并网前转速控制方式和并网后的负荷控制方式,分析了零功率保护在应对负荷中断事故中的判断准确、动作快速、抗干扰能力强的优点,并探讨了零功率保护的出口方式以及在火电机组中加装零功率保护的必要性,最后建议在火电机组中配置零功率保护。

电力系统分层紧急负荷控制

首先介绍了目前电力系统故障后紧急控制的常用方法及存在的问题,针对目前紧急负荷控制手段所存在的计算方法复杂及计算周期过长导致控制效果不理想的情况,提出分层紧急负荷控制的方法。在区域电网中合理选取可控负荷／机组节点,依据与故障节点的电气距离生成分层负荷控制对策表并对负荷进行分层控制;同时依据功率平衡保护原理,在区域电网内出现交换功率突变或大规模的功率不平衡时,采用紧急负荷／机组控制手段对系统负荷及机组进行分层快速控制,以防止电网连锁恶性事故的发生。

汽轮发电机组超速保护对机组热力系统的影响

利用仿真软件对某发电机组的超速保护系统进行建模,模拟机组甩负荷和转子超速后功率负荷不平衡保护和超速保护的动作特性,分析超速保护动作对机组热力系统的影响.结果表明:当机组功率负荷不平衡保护和转子超速保护动作时,快关高调阀和中调阀,会导致阀前主蒸汽压力迅速升高,升至额定压力的1.1415倍,对机组阀门产生一定的冲击力,甚至导致安全阀超压,影响锅炉燃烧.功率负荷不平衡保护存在的唯一优点在于机组超速时能早于超速保护动作,但两种情况对控制超速的效果相差不大,相比较而言,误动作带来的危害更大.

PLU保护误动原因分析及处理

分析某电厂两起机组PLU保护误动导致机组解列事件的原因,并探讨相应的解决措施。通过结合该型号PLU保护原理、动作逻辑、故障录波及实测数据,分析事件原因及影响因素。结果得出:对于发变组-线路单元接线方式,电气送DEH"并网信号"接线设计存在问题导致PLU保护误动;受到外部不平衡故障扰动时,该型号PLU保护有可能会误动。机组PLU保护在投运前,应对接线、动作逻辑、装置原理进行充分论证,消除PLU保护误动影响因素。

基于HoneywellEPKS系统的核电汽轮机甩负荷仿真研究

核电大功率汽轮发电机组的超速保护控制(Overspeed Protection Control,OPC)承担确保机组在甩负荷事故发生后,遏止转速上升,迅速稳定转速并防止紧急跳机系统(Emergency Trip System,ETS)动作,避免汽轮机停机的任务。文章使用Honeywell公司的EPKS系统建立了三菱核电汽轮机控制系统(Main Turbine Control System,MTC)和汽轮机的数学模型,通过仿真试验证明了三菱核电汽轮机的OPC功能满足甩负荷试验的要求。

1号线路B相故障引起电厂#3、#4机组零功率切机动作分析及处理

1号线路B相故障引起负荷瞬时突变,#3、#4机组DEH中KU(功率负荷不平衡保护)回路触发,导致机组功率下降,致使发电机零功率切机保护动作,机组解列,由此分析并处理功率变送器故障情况下畸变问题以及功率负荷不平衡保护和零功率切机保护配合的不合理问题,以期能对有类似保护的机组的安全稳定运行有借鉴意义。

基于日立系统的东汽机组PLU设计原理分析及调试方法

汽轮机作为一种高速旋转的机械,若转速过高会引发重大事故。汽轮机功率与负荷不平衡保护(PLU)作为汽轮机防超速保护中的重要一项,在很多机组上都有设计。以浙江某电厂的东汽百万机组为例,分硬件部分和逻辑部分详细介绍了基于日立HIACS-5000M控制系统的PLU设计原理,给出了基于日立HIACS-5000M控制系统的PLU调试方法。

主持人语

电能难以大规模存储是传统电力系统最重要的特点之一．正因为此，由“发-输-配-用”等4个环节组成的电力系统必须时刻维持发电与用电（包括输配中的损耗）的功率平衡，一旦因扰动或故障引起功率严重失衡，系统就会发生功率振荡并可能失去稳定，这种情况一旦发生，就只能利用继电保护和安全稳定控制装置切机切负荷实现“被动致稳”，

一种负荷分配新方法应用于五机架冷连轧机组的在线计算

介绍了一种负荷分配的新方法:传统经验表中使用相对压下率作为初始负荷分配数据时,计算的末机架出口厚度与成品厚度存在差异,采用对数补偿法进行修正,提高初次负荷分配精度。为了保证人工修改变形量时计算过程平稳,采用平滑方法修正人工输入变形量;考虑轧制力极限和轧制力-功率平衡条件对压下率的修改,实现动态调整,满足在线控制;通过对变形量的回归计算,将第4机架出口厚度的偏差量分配给了2、3、4机架,以保证轧机第5机架出口厚度波动最小,实现稳定轧制。该负荷分配新方法能够满足实时在线控制要求并且保证产品厚度精度。