此次試驗表明,在接入的220千伏交流系統(tǒng)瞬時接地的故障情況下,UPFC能按預定策略退出運行,并按預定的時序重新投入運行,一次設備可承受接入電網(wǎng)瞬時接地短路故障帶來的沖擊。
南京西環(huán)網(wǎng)UPFC工程是我國首個自主知識產(chǎn)權(quán)的UPFC工程,也是世界上首個采用模塊化多電平換流(MMC)技術(shù)的UPFC工程,自2015年12月投運以來,實現(xiàn)了對南京220千伏鐵北至曉莊雙回線潮流的靈活、精準控制,有效提升了南京核心城區(qū)電網(wǎng)的供電能力和可靠性。據(jù)介紹,UPFC通過串聯(lián)變壓器直接串聯(lián)接入電網(wǎng)輸電線路,一旦線路發(fā)生接地短路故障,其換流閥設備作為核心器件,是否具備足夠的“抗擊能力”,以應對電網(wǎng)故障沖擊,實現(xiàn)故障穿越,成為影響UPFC系統(tǒng)及電網(wǎng)安全運行的重要因素。此外,UPFC控制保護裝置的性能及其與電網(wǎng)保護裝置配合的協(xié)調(diào)性,直接影響著電網(wǎng)的故障自愈能力。
為驗證南京西環(huán)網(wǎng)UPFC系統(tǒng)在電網(wǎng)實際故障情況下的穿越能力,2月28日,國網(wǎng)江蘇省電力公司對220千伏鐵曉線進行人工接地短路試驗。當天0點18分09秒,試驗人員采用人工接地短路裝置,通過向220千伏鐵曉線B相發(fā)射可熔斷接地裸銅線,造成鐵曉線B相瞬時接地故障,其兩側(cè)相應的斷路器隨即動作,然后重合閘成功。與此同時,南京西環(huán)網(wǎng)UPFC工程主控室內(nèi),試驗人員通過監(jiān)控畫面觀察到,UPFC系統(tǒng)短時退出并按預定時序重新投入了運行。隨后,他們調(diào)取后臺錄波數(shù)據(jù),細致核查后確認,鐵曉線故障和重合閘過程中,UPFC控制保護裝置動作正確,且與電網(wǎng)保護裝置配合良好。其后,試驗人員應用紅外、紫外等檢測手段對UPFC的一次設備進行了檢測,結(jié)果表明,設備經(jīng)受瞬時接地短路故障沖擊后運行正常。
南京西環(huán)網(wǎng)UPFC工程單相瞬時人工接地短路試驗期間,電網(wǎng)運行安全平穩(wěn)。據(jù)悉,為確保試驗時周邊電力供應安全和發(fā)電機組運行穩(wěn)定,避免部分低壓側(cè)敏感用戶出現(xiàn)低壓脫扣現(xiàn)象,國網(wǎng)江蘇電力將試驗定在午夜實施,并周密制訂試驗方案,合理安排電網(wǎng)運行方式,提前與主力電廠及重要用戶溝通協(xié)調(diào),告知電廠試驗期間將輔機切換至工頻運行,加強運行監(jiān)控并做好防范措施,為敏感用戶安排電力應急保障措施,最終圓滿完成了此次試驗,將其對電廠和用戶可能產(chǎn)生的影響降至了最低。