Koji su sukobi između FA i UFLS u elektroenergetskim sustavima i kako ih riješiti
Automatizacija isporučivača (FA) i smanjenje opterećenja pri podniženoj frekvenciji (UFLS) su dva ključna mehanizma zaštite i upravljanja u električnim sustavima. Iako oba ciljaju osigurati siguran i stabilan rad sustava, nosile potencijalne sukobe u logici i vremenu koji zahtijevaju pažljivu koordinaciju.
Automatizacija isporučivača (FA): Glavno se bavi lokalnim greškama na isporučivačima (npr., kratki spojevi, zemljišni spojevi) u distribucijskim mrežama. Njihov cilj je brzo locirati i izolirati oštećene dijelove te obnoviti struju u neoštećenim područjima putem rekonfiguracije mreže koristeći prekidače. FA naglašava brzu lokalnu obnovu snage.
Smanjenje opterećenja pri podniženoj frekvenciji (UFLS): Reagira na ozbiljne padove frekvencije u povezanim mrežama (npr., zbog isključivanja generatora, naglog porasta opterećenja ili odspajanja veznih linija koje uzrokuju deficit snage). Sustavno odbacuje predodređena neslužbena opterećenja kako bi se spriječilo rušenje frekvencije, obnovio ravnoteža snage i stabilizirana frekvencija sustava. UFLS priorizira opću sigurnost frekvencije sustava.
Smanjenje opterećenja pri podniženom naponu (UVLS): Monitiori napon sustava u stvarnom vremenu. Kada napon pada ispod predpostavljenog praga, shema UVLS odlučuje o akciji temeljem preddefinirane logike. Ako su uvjeti ispunjeni, redom odbacuje opterećenja kako bi smanjila potražnju reaktivne snage ili povećala reaktivnu podršku, time vraćajući napon na normalne razine.
Primjeri slučajeva sukoba
Slučaj 1: 2019. godine, u Sjevernoj Americi, obnova snage uslijed FA-a pokrenula je sekundarno rušenje frekvencije.
Slučaj 2: 2020. godine, u istočnoj Kini, operacija FA-a nakon kraćeg spoja uzrokovala je pogrešno aktiviranje UFLSa.
Slučaj 3: 2021. godine, odspajanje vjetrovog parka pokrenulo je preklapanje akcija između UFLSa i FA-a.
Slučaj 4: 2022. godine, tijekom orkana u južnoj Kini, rekonfiguracija mreže FA-a dovela je do prekomjernog odbacivanja opterećenja.
Opis događaja
2022. godine, 110 kV linija A i linija B povrznice na 110 kV pretvoritelju su radile na bus sekciji I 110 kV pretvoritelja. Greška na liniji A uzrokovala je da prekidnik A skoči. Međutim, budući je prekidnik povrznice na liniji B ostao zatvoren, nastavljano je snabdijevanje pretvoritelja. Tako je napon na bus sekciji I ostao iznad praga podniziha, sprečavajući automatski prekidnik (ATS) od 110 kV da se aktivira. Slično tome, povrznicu je snabdivala preko transformatora broj 1 na 10 kV busse I i IV, čiji su naponi također ostali iznad praga, tako da ATS od 10 kV nije bio aktiviran.
Dok je povrznicu nastavljala snabdivati, frekvencija sustava postupno padala. 5,3 sekunde nakon skoka prekidnika A, frekvencija je pala na 48,2 Hz. Uređaj za odvajanje pri podniženom naponu i frekvenciji povrznice, podešen na 47 Hz i 0,5 s, nije djelovao. Međutim, rele UFLS-a pretvoritelja, podešen na 48,25 Hz i 0,3 s, detektirao je frekvenciju od 48,12 Hz i ispravno je djelovao, odbacivajući nekoliko 10 kV isporučivača (linije C, D, E, F, G). Sve drugo opreme su radile kao što je očekivano.
Pregled na mjestu
Prekidnik A 110 kV pretvoritelja ispravno je skočio zbog akcije zaštite, a UFLS je djelovao, odspajajući linije C, D, E, F i G. Prekidnici pretvoritelja generirali su signale skoka, pokrećući FA. Greška je bila identificirana između prekidnika pretvoritelja i prvog prekidnika linije. FA je inicirao na svih pet linija, lokirajući grešku između izlaza pretvoritelja i prvog prekidnika. Međutim, na mjestu inspekcije nijedna greška nije bila pronađena, potvrđujući lažnu akciju FA-a.
Rješenje
Unaprijedite sinkronizaciju informacija o odbacivanju opterećenja. Za linije sa zaštitom UFLS/UVLS, podržite blokiranje funkcija automatskog prenosa opterećenja.
Implementirajte robustno blokiranje prenosa opterećenja: u potpuno automatiziranim centraliziranim FA shemama, nakon primanja signala o odbacivanju opterećenja, odmah blokirajte funkciju izvršavanja FA za dotične linije.
