余电外卖并网技改优化报告

蒋远文

摘要：为响应集团海外发展需要，我于2015年4月13日从国内赴印尼西巴项目，开展余电外卖前期调研、准备工作,经过与当地PLN电力公司的大量技术沟通交流及实地电网调研，并于11月与当地电力公司签订了《燃煤电站余电外卖协议》后正式开始余电外卖工程的各项工作。2017年3月19日，余电外卖工程顺利通过西巴省供电部门24小时通电验收，标志西巴海螺公司余电上网工程项目顺利完成。目前外卖电系统运行稳定，并产生了可观的经济效益。

关键词：余电；并网外卖；优化

一、调试存在的问题：

并网调试初期，系统波动大，生产线启动大功率设备时，倒吸当地电网功率，产生逆功率，造成外卖电中压柜逆功率保护跳闸；当外电网故障时，造成机组转速波动大，严重是造成机组保护跳停，针对现场调试存在的问题，我认真查阅相关技术资料，并组织相关技术人员进行技术研讨。最终形成具有西巴特色的并网、操作技术方案。

二、现场情况说明

根据西巴项目外电网实际情况，结合南加海螺一期余电外卖系统优化及操作思路，因两个项目外电网性质相差较大，南加海螺项目一期外电网通过35000kVA变压器连接150kV南加省主电网，容量较大、抗负荷冲击能力强；而西巴项目外电网以40台装机功率800～1000kW柴油发电机组运行为主，平均负荷16～20MW，负载多为民用电，抗负荷冲击能力弱。

同时根据PLN外线路情况，外卖电升压至20kV后，通过PLN电力室2面进线柜往4路供电，其中一路往西巴公司周边村庄供电，平均负荷1MW，一路连接至2*1.25MW水力发电厂，平均负荷2~3MW，两路（一路150mm2旧线路和一路240 mm2新线路）主要负荷通过24公里架空线路连接至PLN柴发电站，平均负荷5~7MW，计划外卖负荷10MW左右。

三、技改优化建议及实施

针对以上不同，为确保整个系统稳定运行，对西巴项目余电外卖主要操作思路以电站为主调，PLN柴发采用恒功率控制，作为辅助调峰，对DEH、负荷调节（LRD）及卖电运行操作进行相关优化及改进。

一、DEH操作思路及相关注意事项

由于外电网容量较小，可将其视为全厂的一个新增用电负荷，因此，机组外卖电时的操作与孤网运行时基本相同，目前运行分为两种状态,即单机孤网和两台机组孤网运行。分别做出以下说明:

1、单机孤网运行（未卖电情况时）：

1）、机组冲转到3000rpm，汽轮发电机与柴油发电机并网成功后，点击投入“GW CTRL”按钮,此时汽轮发电机处于GW（孤网）控制状态；

2）、当汽轮发电机进入GW控制状态后，汽轮发电机的控制目标即为维持汽轮机转速3000rpm，运行人员可以根据实际负荷情况启动用电设备，此过程DEH系统不要任何操作。

2、两台机组孤网运行（未卖电情况时）：

1）、两台机组运行时，先启动其中一台机组，此台机组处于GW控制状态，作为调频机组；

2）、启动第二台机组，到3000rpm与第一台机组检同期并网；

3）、并网成功后，保持第二台机组为DEH控制状态，作为调功机组，运行人员通过设定阀位设定值或负荷增减按钮控制此机组负荷。

3、外卖电并网运行时：

1）、余电外卖并网前，需提前增加锅炉负荷，使主蒸汽压力高于正常运行值0.1~0.2MPa，并通知供电部门将外电网频率控制在50Hz,提高调频机组转速3~5rpm（外卖电投运正常后需将转速恢复到3000rpm），通过调整变压器档位，使升压站10kV侧电压与机组电压在同期范围内，待外电网稳定后，检同期并网；

2）、外卖电并网成功后，当外电网增减负荷时，调频机组检测到系统频率变化，会自动调整调门开度，稳定系统频率为50Hz；

3）、操作员根据发电机功率因数、外电网电压及外卖电无功功率等相关参数（外卖电功率因数控制在0.98~0.99，后期根据具体情况调整），及时调整锅炉压力和升压变压器档位。

DEH操作注意事项：

1、两台机组运行时，关注调频机组负荷情况，及时调整调功机组负荷（建议调频机组负荷在总负荷一半以下），保证调频机组的负荷富余量；

2、调频和调功机组需要进行在线功能切换时，操作要迅速,先将调功机组投入“GW CTRL”控制状态后,立即将调频机组投入“DEH  CTRL”控制状态；

3、两台机组正常运行时,不允许同时在“DEH CTRL”或“GWCTRL”；

4、两台机组同时运行时，如果转速偏差超过60rpm或转速加速度大于40rpm/min，“DEH CTRL”控制状态的机组会自动切到“GW CTRL”方式，此时两台机组均为“GW CTRL”方式。运行人员立即选择一台机组，将其从“GW CTRL”方式切回到“DEH CTRL”方式（若转速偏差小于60rpm且转速加速度小于40rpm/min，机组才能切换成功）。

二、LRD电网平衡系统优化、操作说明及注意事项

1、LRD优化思路：

根据西巴外电网情况，如延用南加海螺方案（启动大功率设备时不需提前投入蓄能器），启动水泥磨、原料循环

风机等大功率设备时，会瞬间拉低整个电网频率，对汽轮发电机组和PLN柴油发电机造成很大的冲击。

为保证机组和外电网长期稳定运行，LRD采用孤网运行模式，PLN柴油发电机组采用恒功率控制模式，在启动大功率设备前先投入蓄能器，设备启动瞬间LRD自动退出相应冲击负荷的蓄能量，减小对外电网的冲击，保证整个电网系统稳定。

2、LRD程序优化（外卖电投入情况下）：

1）、将外卖电负荷计入电站的用户总负荷，在外电网出现故障时，LRD能够及时投入相应的负荷容量，保证系统频率不会发生突增，稳定系统运行；

2）、检测外卖电回路的开关以及潮流状态，当其瞬时功率在20kW以内时，并网初期延时1min，正常运行时延时1s，发出跳闸指令跳开II－11同期柜；

3）、增加卖电量时，操作人员调整主蒸汽压力高于正常运行值0.1~0.2MPa，联系PLN逐步减小柴发功率，调频机组自动调整，外卖电负荷会相应增加；

4）、减少卖电量时，联系PLN启动柴发，调频机组自动调整，外卖电负荷会相应减少，若PLN柴发发电功率增加过快，LRD会自动投入相应负荷的蓄能器，待系统稳定后，操作员手动逐步退出蓄能器；

5）、PLN大负荷用电回路出现故障，造成电站倒吸电，LRD系统检测其回路的潮流大小将会执行以下动作（此功能投入、切除、以及保护功率限值由值长及以上权限修改）,保证发电机不会突降负荷而导致转速上升，维持发电机正常运行：

a．负功率小于等于-2000kW时，延时800ms，切除II-11；

b．负功率小于等于-3000kW时，延时300ms，切除II-11；

c．当外卖电负荷突减量≧【（蓄能棒备妥量-蓄能棒运行量）*500kW+（汽轮机运行数量*2500kW汽轮机调节量）】，延时500ms，切除II-11。

3、LRD操作说明：

1）、启动大功率设备:

首先,投入蓄能器提高发电机的发电量,待蓄能量能够满足设备启动所需时,方可启动设备;在设备启动的同时负荷调节根据用户总电量的变化来计算出所需退出的蓄能器的个数,设备的启动过程负荷是不断变化的(启动瞬间出现峰值而后不断地减小),负荷调节系统根据用户总电量的变化计算出所需投入或切除的蓄能器的个数,保护发电机在启动大功率设备时不会有大幅度的波动；

其次，在设备启动完毕后，负荷调节系统会存在多余的蓄能器，为减少不必要的电能损耗，需根据锅炉压力变化将蓄能器逐个退出，避免出现蓄能器退出的同时造成锅炉压力上升。

2）、大功率设备停止：

将给定值设置与总用电负荷相近或者略低的值，保证在设备停机的时候能够及时投入蓄能器，保护锅炉压力和发电机转速不会突然上升。设备在短时间内不启动，需要退出蓄能器，减少不必要损耗。

3）、LRD操作注意事项：

a．尽量减小LRD蓄能量和蓄能时间，避免外电网出现故障跳停时，系统无法吸收多余能量，造成汽轮机超速；

b．启动大功率设备时，根据其瞬间最大峰值电流进行蓄能，检查高压电机水电阻配比、调整水电阻启动时间，控制高压电机启动电流在额定电流1.5倍以内，避免外电网出现故障时，系统无法吸收多余能量，造成汽轮机超速。

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