Mis konfliktid eksisteerivad elektrisüsteemides FA ja UFLS vahel ja kuidas neid lahendada
Siduvõrgu automaatika (FA) ja sageduse allikas laialiheite süsteem (UFLS) on kaks olulist kaitse- ja juhtimismehhanismi elektrivõrkudes. Mõlemad püüavad tagada turvalise ja stabiilse süsteemi töö, kuid nende loogika ja ajastus võivad tekitada konflikte, mis nõuavad hoolikat koordineerimist.
Siduvõrgu automaatika (FA): Põhiline eesmärk on lahendada lokaalsed siduvõrgu tõrked (nt lühikringid, maapind). Eesmärk on kiiresti tuvastada ja isoleerida tõrkesektsioone ning taastada elektri toitmine mittepuudutatud piirkondades võrgu ümberkonfigureerimise abil lülitega. FA rõhutab kiiret lokaalset energia taastamist.
Sageduse allikas laialiheite süsteem (UFLS): Reageerib tõsistele sageduse langustele ühendatud võrgus (nt geneeratoride väljalülitumisel, ootamatul laia suurenemisel või sidejoone katkemisel, mis tekitab energiapiiri). See järjestikult heidab ära ette määratud mittekriitilisi laiu, et vältida sageduse kokkuvarisemist, taastada energia tasakaalu ja stabiliseerida süsteemi sagedust. UFLS prioriteet on üldine sageduse ohutus.
Pinge allikas laialiheite süsteem (UVLS): Jälgib süsteemi pinget reaalajas. Kui pinge langeb alla eelmääratud limiidini, otsustab UVLS skeem, kas tegutseda eelnevalt määratud loogika järgi. Kui tingimused on täidetud, heidab see järjestikult laiu, et vähendada reaktiivsete liikumiste nõudlust või tugevdada reaktiivset toetust, seega taastades pinge normaalsele tasemele.
Konfliktide näited
Näide 1: 2019. aastal Põhja-Ameerikas põhjustas FA poolt algatatud elektri taastamine teise sageduse kokkuvarisemise.
Näide 2: 2020. aastal Idas-Kiinas põhjustas FA töö lühikringi tõttu veakava UFLSi aktiveerimise.
Näide 3: 2021. aastal puhjas tuuleparki lahutamine ümberkattuvaid toiminguid UFLSi ja FA vahel.
Näide 4: 2022. aastal Lõuna-Kiina orkaanis põhjustas FA võrgu ümberkorraldamine ülekohalist laialiheitmist.
Sündmuse kirjeldus
2022. aastal operatsioneeriti 110kV joon A ja elektrijaama võrguga ühendatud joon B 110kV alamjaama bussisektsioonil I. Joon A tõrke tõttu läks lülitin A välja. Kuna elektrijaama jooni B lülitin jäi suletud, jätkus elektri toitmine alamjaamale. Seetõttu ei langes bussisektsioon I pingel alla undervoltage limiidini, mis takistas 110kV automaatilist ümberlüliti (ATS) käivitumast. Samuti andis elektrijaam pinget trafo No. 1 kaudu 10kV bussidele I ja IV, mille pinged jääsid ka limiidile üle, nii et 10kV ATS ei käivitanud.
Kuna elektrijaam jätkas laia toitmisega, langes süsteemi sagedus aeglaselt. 5,3 sekundit pärast lülitin A väljalülitumist langes sagedus 48,2 Hz-le. Elektrijaama undervoltage ja underfrequency eraldamisseade, mis oli seatud 47 Hz-le ja 0,5 sekundile, ei töötanud. Alamjaama UFLSi rele, mis oli seatud 48,25 Hz-le ja 0,3 sekundile, tuvastas sageduse 48,12 Hz-l ja töötas korrektselt, heites ära mitu 10kV joont (C, D, E, F, G). Kõik teised seadmed töötasid oodatult.
Paigaliku ülevaade
110kV alamjaama lülitin A väljalülitus vastutas kaitsemeetme tõttu ja UFLS töötas, lahutades jooned C, D, E, F ja G. Alamjaama lülitin andis väljalülitussignaali, mis käivitas FA. Tõrge tuvastati alamjaama lülitin ja esimese joone lülitin vahel. FA käivitas viiel joonel, tuvastades tõrke alamjaama väljaval ja esimese lülitin vahel. Paigaliku inspeksiooni käigus ei leitud tõrget, kinnitades FA vale töö.
Lahendus
Tugevda laialiheitmise informatsiooni sünkroniseerimist. UFLS/UVLS kaitsega joonidel toeta automatsete laialiheitmise funktsioonide blokeerimist.
Rakenda tugev laialiheitmise blokeerimine: täiesti automaatses tsentraliseeritud FA skeemides, saades laialiheitmise signaali, peata kohe FA rakendamine mõjutatud joontel.
