[发明专利]一种炼油化工装置供电系统的暂态特性评价方法

摘要

本发明公开了一种基于炼油化工装置供电系统暂态特性评价方法，属于石油化工电气安全技术领域，主要包括搭建供电系统模型和参数、运行方式设置、故障设置、暂态特性仿真计算分析、暂态稳定运行判定、稳控措施提出等六个步骤。本发明可以渗透到装置供电系统规划、设计、运行和管理各个方面，定量评估供电系统在内、外电网故障扰动下电压、功角、频率的暂态特性和损失负荷的风险，校核继电保护、安自装置的定值及协调配合是否恰当，判断是否会出现危害工艺或电动机脱扣等情况发生，并提出提高系统在异常工况下的控制措施，保障装置供电系统的安全稳定运行，减少扰动过程中的负荷损失。

主权项

一种炼油化工装置供电系统的暂态特性评价方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1：搭建供电系统模型并获得模型参数供电系统模型由包括发电机、线路、变压器在内的一次设备及其控制系统模型、以电动机为主负荷模型，以及包括快切、继电保护、备自投在内的二次设备模型，通过相互连接组成；其包括企业电网内部的数据和与之互联的电网外部的数据；供电系统的一次设备模型和负荷模型的参数通过设备台账信息、建模研究、出厂参数或实测参数获得；发电机采用次暂态电势变化模型；包括架空线和电缆在内的线路和变压器采用π型等值电路模型；负荷模型由电动机模型和静态负荷模型表示，电动机模型采用三阶机电暂态电动机模型，静态模型采用ZIP模型；供电系统的二次设备模型采用实际定值或实际动作时间；步骤2：运行方式设置根据包括网络结构、企业电网开停机计划、设备检修计划、负荷变化情况以及外部电网相关运行方式在内的条件，针对供电系统实际运行中出现的不利情况，设置系统的包括机组开停情况、最大或最小负荷情况在内的运行方式，并进行灵敏度分析；步骤3：故障设置在可能出现的故障地点中，设置如下故障：(1)任何线路单相瞬时接地故障同时重合成功；(2)任一线路无故障断线不重合；(3)任一线路三相短路故障断开不重合；(4)变压器短路故障；(5)发电机失磁故障；(6)发电机出口短路故障；(7)任一大负荷波动；步骤4：暂态特性仿真计算分析供电系统的暂态特性仿真计算分析，包括短路电流计算、内外电网预想故障扫描分析、孤岛稳定运行分析以及电动机启动特性分析；步骤5：暂态稳定运行判定供电系统的暂态稳定运行判定，包括短路电流计算判据、内外电网预想故障扫描分析判据、孤岛稳定运行判据以及电动机启动特性判据；步骤6：稳控措施的提出对于短路电流超标的情况，规划阶段采取的措施：选用开断电流较大的开关设备、电网合理分层分区、电源合理接入、采用短路电流限制器、；运行阶段采取的措施：解开高低压环网运行、断开部分线路、母线分列运行；对于内外电网预想故障扫描分析可能存在的问题，提出完善电网结构、优化有功无功电源布局和运行方式、制定安自装置和相关继电保护协调配置方案，配置动态无功补偿装置；对于供电系统孤岛运行不满足要求的情况，合理配置联锁切机、联锁切负荷、快关汽门，校核或配置失步解列、快速解列、低频减载、低压减载、高频切机，校核发电机以及汽轮机相关涉网保护配置；对于电动机起动分析不满足要求的情况，选择在合理的运行方式下安排电机起动，若还不满足条件，选择配置动态无功补偿装置；对于电动机群起分析不满足要求的情况，对起动时间和起动批次进行优化，对电动机保护和安自装置配置进行协调配置。