Apa Konflik yang Ada antara FA dan UFLS dalam Sistem Tenaga Listrik dan Bagaimana Cara Menyelesaikannya

Otomatisasi Feeder (FA) dan Pemutusan Beban Bawah Frekuensi (UFLS) adalah dua mekanisme perlindungan dan kontrol kritis dalam sistem tenaga listrik. Meskipun keduanya bertujuan untuk memastikan operasi sistem yang aman dan stabil, mereka membawa potensi konflik dalam logika dan waktu yang memerlukan koordinasi hati-hati.

Otomatisasi Feeder (FA): Utamanya menangani gangguan feeder lokal (misalnya, hubungan singkat, gangguan tanah) dalam jaringan distribusi. Tujuannya adalah untuk dengan cepat menemukan dan mengisolasi bagian yang bermasalah serta memulihkan pasokan listrik ke area non-gangguan melalui rekonfigurasi jaringan menggunakan saklar. FA menekankan pemulihan daya lokal yang cepat.

Pemutusan Beban Bawah Frekuensi (UFLS): Merespons penurunan frekuensi yang parah di jaringan terhubung (misalnya, karena penghentian generator, peningkatan beban tiba-tiba, atau putusnya tie-line yang menyebabkan defisit daya). Ini secara sistematis membuang beban non-kritis yang telah ditentukan sebelumnya untuk mencegah runtuhnya frekuensi, memulihkan keseimbangan daya, dan menstabilkan frekuensi sistem. UFLS memprioritaskan keamanan frekuensi sistem secara keseluruhan.

Pemutusan Beban Bawah Tegangan (UVLS): Memantau tegangan sistem secara real-time. Ketika tegangan turun di bawah ambang batas yang ditetapkan, skema UVLS menentukan apakah akan bertindak berdasarkan logika yang telah ditentukan. Jika kondisi terpenuhi, ia secara bertahap membuang beban untuk mengurangi permintaan daya reaktif atau meningkatkan dukungan reaktif, sehingga memulihkan tegangan ke tingkat normal.

Contoh Kasus Konflik

• Kasus 1: Pada tahun 2019, di Amerika Utara, pemulihan daya yang disebabkan oleh FA memicu runtuhnya frekuensi sekunder.

• Kasus 2: Pada tahun 2020, di Timur Tiongkok, operasi FA setelah gangguan hubungan singkat menyebabkan aktivasi UFLS yang salah.

• Kasus 3: Pada tahun 2021, putusnya koneksi taman angin memicu tindakan tumpang tindih antara UFLS dan FA.

• Kasus 4: Pada tahun 2022, selama topan di Selatan Tiongkok, rekonfigurasi jaringan FA menyebabkan pemutusan beban yang berlebihan.

Deskripsi Peristiwa

Pada tahun 2022, Jalur 110kV A dan Jalur B yang terhubung ke jaringan pembangkit listrik beroperasi di Bus Seksi I dari substation 110kV. Gangguan pada Jalur A menyebabkan Saklar A trip. Namun, karena saklar Jalur B pembangkit tetap tertutup, pasokan listrik terus diberikan ke substation. Akibatnya, tegangan di Bus Seksi I tidak jatuh di bawah ambang batas undervoltage, sehingga mencegah saklar transfer otomatis (ATS) 110kV dari inisiasi. Sementara itu, pembangkit menyediakan daya melalui Trafo No. 1 ke Bus 10kV I dan IV, yang tegangannya juga tetap di atas ambang batas, sehingga ATS 10kV tidak aktif.

Sebagai pembangkit terus menyediakan beban, frekuensi sistem secara bertahap menurun. 5,3 detik setelah Saklar A trip, frekuensi turun menjadi 48,2 Hz. Perangkat pemisahan undervoltage dan underfrequency pembangkit, yang diatur pada 47 Hz dan 0,5 s, tidak beroperasi. Namun, relai UFLS substation, yang diatur pada 48,25 Hz dan 0,3 s, mendeteksi frekuensi 48,12 Hz dan beroperasi dengan benar, membuang beberapa feeder 10kV (Jalur C, D, E, F, G). Semua peralatan sekunder beroperasi sesuai harapan.

Tinjauan Lapangan

Saklar A substation 110kV tripped dengan benar karena tindakan perlindungan, dan UFLS beroperasi, memutus Jalur C, D, E, F, dan G. Saklar substation mengeluarkan sinyal trip, memicu aktivasi FA. Gangguan ditemukan antara saklar substation dan saklar jalur pertama. FA diinisiasi pada semua lima jalur, menemukan gangguan antara outlet substation dan saklar pertama. Namun, tidak ditemukan gangguan selama pemeriksaan lapangan, mengonfirmasi operasi FA yang salah.

Solusi

• Tingkatkan sinkronisasi informasi pemutusan beban. Untuk jalur dengan perlindungan UFLS/UVLS, dukung pemblokiran fungsi transfer beban otomatis.

• Implementasikan pemblokiran transfer beban yang kuat: dalam skema FA terpusat sepenuhnya otomatis, setelah menerima sinyal pemutusan beban, segera blokir fungsi eksekusi FA untuk jalur yang terpengaruh.