炼化企业“源、网、荷”柔性安稳控制策略与系统构建

作者：设备医生官方号时间：2023-07-31浏览：106

一、背景有两回110kV线路与外网相联，110kV双母接线，两台发电机组在110kV母线并网运行。以下各电压等级为单母分段，正常是分列运行。变配电室30余座，总负荷120MW左右，自发电约100MW，负荷99%为机泵。无稳控系统时，外网故障引起系统失稳，生产骤停，造成巨大安全隐患和经济损失。常规的电力系统“三道防线”以切故障点、切负荷、系统解列为主，不能满足炼化企业电网的稳定要求。炼化企业稳控须考虑以下几点： 1、谨慎切除负荷，最大限度保生产用电。 2、企业电网规模相对较小，但运行方式复杂。 3、自备机组正常运行时“以汽定电”，稳定要考虑锅炉方式，兼顾蒸汽平衡，满足生产用汽。 4、须避免由于瞬时短路故障造成电压失稳或低压接触器释放等引起重要机组停运。 5、切除负载要考虑炼化生产流程，要细致划分设备等级，精准切负荷。 6、发电机组的公用系统与生产共用，非独立使用，极端失稳时不是典型的“孤岛运行”。二、主要做法和创新点针对炼化企业特点，创新采用源网荷柔性控制策略： 1、在发电厂仪控机柜间、电气控制室、110kV枢纽站、各终端变电站均配置实时监测与控制装置，实现系统潮流、变电站运行方式、终端负荷以及机、炉开工方式、备用容量的实时监控，创新实现稳控动作时功率、频率、电压的柔性调节。 2、创新自动识别两炉两机、两炉一机、一炉一机运行方式，判别内网母线并列、分列方式和系统是否主动孤网或被动孤网，执行增加、压减机组出力，切除负荷、调整枢纽站母线运行方式的策略。 3、监测蒸汽流量或调门位置，以及外供蒸汽量，计算机组旋转备用容量。在孤网时，创新执行稳控系统联切外供蒸汽、接管“DEH”，实现AGC、AVC精准调节。 4、创新将两套解列装置和两套稳控装置出口分别做与、或逻辑，并将稳控切负荷量以硬接线的方式发给终端站的减载系统，提高稳控切负荷的准确可靠性，并在极端情况下，由单台机组带炼油公用系统，实现广义“孤岛运行”。 5、根据用电设备分级，终端减载系统采集变电站进线、分段和机泵开关状态与功率，稳控动作时，创新执行精准切除单台机泵，保住同母线其它负荷供电的策略，保障炼油生产流程不中断。 6、系统分列运行时，单边孤网，创新执行稳控切除机组，联动快切转移负荷至联网系统策略，提高供电可靠性。三、预期效果及推广青岛炼化公司自08年投产至16年发生3次系统大范围停电事故，年发生几率37.5%，每一次事故基本损失5000万元，年预估损失5000×37.5%=1875万元。青岛炼化根据公司电网特点，在行业内首次采用“源、网、荷” 一体柔性调控策略，系统的仿真分析、技术研究和系统配置投资在627万，投资回收期627÷1875=0.33年效益显著。另外，稳控系统可大幅提高供电可靠性，有力保障生产的安全稳定，避免一次安全事故，确保生产经营正常，可挽回损失过亿元，同时带来良好的社会影响，树立安全、稳定、负责的企业形象。该成果技术先进，切实解决炼化企业电网稳定的技术难点，宜在炼油、化工、炼钢等企业广泛推广。