鄭福民，王學(xué)輝，楊世虎，周 邦，吳輝華，黃 江，劉 軍

(國(guó)家電投云南國(guó)際電力投資有限公司，云南 昆明 650028)

0 引言

緬甸小其培水電站(簡(jiǎn)稱電站)是國(guó)家電投集團(tuán)云南國(guó)際電力投資有限公司(簡(jiǎn)稱云南國(guó)際)首座境外投產(chǎn)的水電站，其按照為緬甸伊洛瓦底江水電-密松項(xiàng)目工程梯級(jí)開發(fā)提供施工電源而設(shè)計(jì)、建設(shè)。2011年9月電站投產(chǎn)發(fā)電，同年10月緬方宣布擱置伊洛瓦底江水電-密松項(xiàng)目工程，電站失去設(shè)計(jì)功能。2012年緬北發(fā)生“4.26”武裝沖突，電站被迫停運(yùn)，人員撤離，隨后電站遭嚴(yán)重破壞。應(yīng)緬甸政府請(qǐng)求，云南國(guó)際于2013年9月完成電站修復(fù)，并同意緬方將電站從施工電源電站轉(zhuǎn)為商業(yè)運(yùn)營(yíng)電站，當(dāng)年12月送電至400 km外的南巴地區(qū)，供電跨越緬甸兩省邦，覆蓋了全緬北，改善緬北民眾用電狀況。

1 電站基本情況

電站總裝機(jī)容量為3×33 MW，引水隧洞長(zhǎng)11.2 km，水庫(kù)庫(kù)容123.4萬(wàn)m3，水頭425 m?？紤]到水庫(kù)水頭高、引水流量小等因素，經(jīng)調(diào)保計(jì)算后引水系統(tǒng)取消調(diào)壓井。

2 電站面臨的問題

2013年9月，電站通過自建的110 kV源松線“T”接到緬北66 kV主干網(wǎng)向緬北供電，電站轉(zhuǎn)為商業(yè)運(yùn)營(yíng)，由此改變了電站輸出方式。緬北電網(wǎng)是由各66 kV變電站以∏型架構(gòu)形成的電網(wǎng)，供電距離超過400 km。2015年5月，緬北電網(wǎng)末端在角布投變電站與緬甸國(guó)家電網(wǎng)并網(wǎng)（見圖1）。

圖1 緬北電網(wǎng)結(jié)構(gòu)及潮流

2.1 電站運(yùn)行面臨的狀況

(1) 原設(shè)計(jì)的發(fā)、輸電主輔設(shè)備部分運(yùn)行參數(shù)需要重新計(jì)算整定、改進(jìn)和完善，尤其是輸電線路全部需要重新計(jì)算保護(hù)定值，并增減部分保護(hù)設(shè)備。

(2) 各主輔設(shè)備參數(shù)、繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置、運(yùn)行工況等存在匹配、磨合、適應(yīng)等問題。

(3) 引水系統(tǒng)未設(shè)置調(diào)壓井，調(diào)節(jié)品質(zhì)存在先天性不足。

(4) “T”接的緬北電網(wǎng)其電壓等級(jí)低和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)脆弱，穩(wěn)定性差。

(5) 電站成為緬北電網(wǎng)主要電源，商運(yùn)初期將處于孤網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)，2015年雖與緬甸國(guó)家電網(wǎng)并網(wǎng)，但距離較遠(yuǎn)(430 km)，聯(lián)系薄弱，且緬甸電網(wǎng)總裝機(jī)容量245.3萬(wàn)kW，無力向緬北電網(wǎng)饋電，電站潮流是單向，呈孤網(wǎng)運(yùn)行。

(6) 緬方電網(wǎng)電力調(diào)度不規(guī)范，線路管理維護(hù)不到位。

(7) 緬甸各變電站電力技術(shù)裝備落后，設(shè)備設(shè)施陳舊。

2.2 電站轉(zhuǎn)型的研究

(1) 投運(yùn)后無功負(fù)荷性質(zhì)與設(shè)計(jì)相反，原設(shè)計(jì)針對(duì)的主要是施工電動(dòng)機(jī)，呈現(xiàn)的是感性無功負(fù)荷，故而在密松變電站安裝了電容補(bǔ)償設(shè)備。轉(zhuǎn)商運(yùn)后，機(jī)組輸出呈高度容性無功，機(jī)組運(yùn)行抄表顯示：日常15 MW出力其容性無功達(dá)-8 Mvar，機(jī)組呈現(xiàn)進(jìn)相運(yùn)行特點(diǎn)。

(2) 送出負(fù)荷受限突出，初期電站發(fā)電送出負(fù)荷在15～17 MW時(shí)就容易引起功率振蕩，負(fù)荷受到卡阻。

(3) 發(fā)供電運(yùn)行非常不穩(wěn)定，小負(fù)荷波動(dòng)(2～3 MW)就能引起機(jī)組頻率異常保護(hù)動(dòng)作跳閘。

(4) 電網(wǎng)頻繁故障和負(fù)荷波動(dòng)容易引發(fā)電站跳閘，進(jìn)而導(dǎo)致緬北電網(wǎng)失電(因緬甸國(guó)家電網(wǎng)容量小無法向緬北送電，故電站失電后角布投變電站會(huì)斷開)，以致緬方質(zhì)疑中方的設(shè)備、技術(shù)和管理。

因此，針對(duì)電站轉(zhuǎn)型開展研究攻關(guān)，探索電站轉(zhuǎn)型后的穩(wěn)定發(fā)供電策略。

3 探索和試驗(yàn)

3.1 機(jī)組的過渡過程

電站機(jī)組穩(wěn)定發(fā)供電的難點(diǎn)是過渡過程因引水系統(tǒng)未設(shè)調(diào)壓井而大大延長(zhǎng)，從南瑞公司對(duì)電站的仿真計(jì)算可知：孤立運(yùn)行沖擊式機(jī)組在額定水頭(433 m)及90 %額定功率下，3臺(tái)機(jī)組分別甩10 %～80 %額定功率時(shí)，機(jī)組轉(zhuǎn)速偏差呈逐步衰減規(guī)律，但衰減較慢，衰減至額定轉(zhuǎn)速±1 %區(qū)域內(nèi)分別需79 s，99 s和160 s。

3.2 波動(dòng)調(diào)節(jié)品質(zhì)

仿真計(jì)算結(jié)果：水力過渡過程大波動(dòng)需要較長(zhǎng)的接力器噴針關(guān)閉時(shí)間(約為75 s)才能滿足25 %的壓力上升率要求，在孤立電網(wǎng)發(fā)供電條件下，快速的負(fù)荷變化及過慢的接力器噴針關(guān)閉時(shí)間將直接導(dǎo)致機(jī)組經(jīng)常偏離額定轉(zhuǎn)速(頻率)較大的幅值及持續(xù)較長(zhǎng)調(diào)節(jié)時(shí)間；電站調(diào)節(jié)系統(tǒng)小波動(dòng)過程雖然穩(wěn)定，但波動(dòng)過程緩慢，調(diào)節(jié)品質(zhì)較差。

3.3 頻率異常

初期開展了負(fù)荷擾動(dòng)仿真計(jì)算，其負(fù)荷—頻率擾動(dòng)特性見表1。

表1 負(fù)荷—頻率擾動(dòng)特性

可見，按20 MW負(fù)荷基數(shù)，1臺(tái)機(jī)組運(yùn)行時(shí)，甩負(fù)荷大于2.4 MW或加負(fù)荷大于1.7 MW，頻率將超過限制，容易導(dǎo)致頻率異常保護(hù)動(dòng)作跳閘。此外，初期緬北電網(wǎng)內(nèi)負(fù)荷不高，但波動(dòng)較大，負(fù)荷上升時(shí)需要將機(jī)組由雙噴針運(yùn)行切換為四噴針運(yùn)行；反之負(fù)荷下降要由四噴針切換為雙噴針運(yùn)行，這種切換也會(huì)引發(fā)機(jī)組運(yùn)行不穩(wěn)定，帶來頻率波動(dòng)。

3.4 電壓研究

3.4.1 電壓波動(dòng)仿真

仿真計(jì)算表明：電網(wǎng)各變電站分別突然增加1 MW負(fù)荷，系統(tǒng)暫態(tài)電壓跌落(由近及遠(yuǎn)) 0.35～1.61 kV，穩(wěn)態(tài)電壓降低0.1～1.2 kV；各站分別甩1 MW負(fù)荷時(shí)，系統(tǒng)暫態(tài)電壓升高0.30～1.05 kV，穩(wěn)態(tài)電壓升高0.14～0.83 kV?？梢姡到y(tǒng)短路電流較小的站點(diǎn)負(fù)荷波動(dòng)對(duì)系統(tǒng)電壓影響較大。

3.4.2 過電壓研究

發(fā)電機(jī)甩負(fù)荷時(shí)，由于電站調(diào)速器不靈敏，瞬時(shí)發(fā)電機(jī)輸入功率大于輸出功率，使轉(zhuǎn)輪加速，此時(shí)定子繞組去磁作用的電樞反應(yīng)將減小，發(fā)電機(jī)端電壓升高，加上長(zhǎng)線路的容性電流在發(fā)電機(jī)中產(chǎn)生的助磁作用，使機(jī)端電壓疊加升高，理論數(shù)值可達(dá)1.8～2.0倍的發(fā)電機(jī)額定電壓，可能使機(jī)組過電壓保護(hù)動(dòng)作跳閘，降低機(jī)組的穩(wěn)定性。

3.5 無功負(fù)荷

電站日常負(fù)荷輸出中無功負(fù)荷呈容性。從理論上分析：容性無功對(duì)發(fā)電機(jī)電樞磁場(chǎng)起助磁作用，即運(yùn)行的勵(lì)磁電流將減小(轉(zhuǎn)子電流小于380 A空載勵(lì)磁電流)，從而運(yùn)行時(shí)發(fā)電機(jī)定、轉(zhuǎn)子間電樞磁場(chǎng)強(qiáng)度下降，穩(wěn)定性降低；從發(fā)電機(jī)的功角關(guān)系分析：根據(jù)輸出的功率P與功角δ的關(guān)系式P=(E0U/xd)sinδ，機(jī)組勵(lì)磁電流降低，使E0下降，其功角特性曲線下移，輸送同樣的功率P0時(shí)，則運(yùn)行工作點(diǎn)更接近曲線頂部，機(jī)組靜態(tài)穩(wěn)定性降低。

3.6 試驗(yàn)探討

3.6.1 噴針靜/動(dòng)態(tài)開關(guān)機(jī)試驗(yàn)

對(duì)1號(hào)水輪機(jī)進(jìn)行噴針靜/動(dòng)態(tài)開關(guān)機(jī)時(shí)間的試驗(yàn)測(cè)試。噴針全行程運(yùn)動(dòng)規(guī)律近似為直線，計(jì)算某段的運(yùn)動(dòng)速率后，折算為全行程的開、關(guān)機(jī)時(shí)間(見表2)。試驗(yàn)表明：噴針動(dòng)態(tài)最大開、關(guān)機(jī)速率和靜態(tài)最大開、關(guān)機(jī)速率有很大差別，噴針靜態(tài)關(guān)機(jī)(140 s)和動(dòng)態(tài)關(guān)機(jī)時(shí)間(70 s)差距1倍，機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定性較差。

表2 機(jī)組動(dòng)態(tài)與靜態(tài)開關(guān)機(jī)時(shí)間 單位:s

從上述數(shù)據(jù)初步分析：動(dòng)、靜態(tài)開關(guān)機(jī)時(shí)間變化規(guī)律成線性變化，反映了噴針在有水和無水狀態(tài)下的受力狀態(tài)，但動(dòng)作時(shí)間相差過大。由此可見，在系統(tǒng)負(fù)荷波動(dòng)時(shí)，機(jī)組難以及時(shí)通過噴針響應(yīng)動(dòng)作調(diào)節(jié)以達(dá)到新的穩(wěn)定。

3.6.2 機(jī)組突增和突減負(fù)荷試驗(yàn)

(1) 單機(jī)負(fù)荷突增2 MW試驗(yàn)。3號(hào)機(jī)組帶負(fù)荷5.8 MW，突增到7.8 MW，記錄如表3?？梢妴螜C(jī)負(fù)荷突增2 MW能引起頻率變化2.6 Hz，不能滿足穩(wěn)定運(yùn)行要求，這也是電站經(jīng)常發(fā)生的機(jī)組頻率異常保護(hù)動(dòng)作跳閘原因。

表3 3號(hào)機(jī)組突增2 MW試驗(yàn)數(shù)據(jù)

(2) 單機(jī)突減負(fù)荷試驗(yàn)。試驗(yàn)通過斷開各個(gè)變電站切除負(fù)荷，進(jìn)行甩負(fù)荷試驗(yàn)。當(dāng)單臺(tái)機(jī)組帶12 MW運(yùn)行時(shí)，分別甩系統(tǒng)側(cè)負(fù)荷(4 MW，5 MW)，能最終穩(wěn)定在50 Hz附近，滿足實(shí)際發(fā)供電要求。甩負(fù)荷(6 MW，12 MW)過程中出現(xiàn)最高頻率56.82 Hz，達(dá)到過頻保護(hù)動(dòng)作跳閘值(過頻二段54 Hz動(dòng)作跳閘)，機(jī)組失去穩(wěn)定。相關(guān)動(dòng)態(tài)品質(zhì)指標(biāo)，轉(zhuǎn)速上升以及水壓上升均滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求(見表4)。

表4 3號(hào)機(jī)組調(diào)速器甩負(fù)荷調(diào)保計(jì)算匯總

4 策略和措施

4.1 緩解機(jī)組出力受限

更改日常運(yùn)行方式，增加投運(yùn)機(jī)組，電站的電氣系統(tǒng)如圖2所示，具體分析如下。

(1) 增加運(yùn)行機(jī)組。按照緬北日常負(fù)荷量，電站只需1臺(tái)機(jī)組發(fā)供電即可，更改為2臺(tái)機(jī)組發(fā)供電帶負(fù)荷，這種逆向增加投運(yùn)機(jī)組的思路，主要從縮短電氣距離出發(fā)。2臺(tái)機(jī)組并聯(lián)使XΣ降低，相當(dāng)于縮短了線路電氣距離。

(2) 增加投運(yùn)的主變壓器臺(tái)數(shù)。即在電站發(fā)電機(jī)—主變單元制接線情況下，日常正常情況下如3臺(tái)主變均投入運(yùn)行，可以增加感性無功負(fù)荷，抵消一部分系統(tǒng)容性無功負(fù)荷，提高機(jī)組的電動(dòng)勢(shì)，從而提高機(jī)組靜態(tài)穩(wěn)定有功功率極限。

(3) 增加投運(yùn)的發(fā)—變組臺(tái)數(shù)，提高輸出負(fù)荷，初步突破了出力受限的瓶頸。

圖2中：E0為發(fā)電機(jī)空載電動(dòng)勢(shì)；Ux為系統(tǒng)并網(wǎng)側(cè)電壓；Xd為發(fā)電機(jī)同步電抗；Xt為主變電抗；XL為線路電抗；XΣ為綜合電抗，XΣ=Xd+Xt+XL；δ為相量之間的夾角。

圖2 等效電氣系統(tǒng)示意

對(duì)于圖2所示的等效電氣系統(tǒng)，發(fā)電機(jī)的功角特性可用公式P=(E0Ux/XΣ)sinδ進(jìn)行表達(dá)。正常情況是增加發(fā)電機(jī)原動(dòng)力輸入可相應(yīng)增加功率輸出；但當(dāng)無法從增加原動(dòng)力達(dá)到提高輸出電能，電站又無法改變線路參數(shù)時(shí)，則基于發(fā)電機(jī)功角特性分析思考，從系統(tǒng)運(yùn)行方式上考慮采用多臺(tái)發(fā)—變組并聯(lián)，降低電源內(nèi)電抗，從而降低系統(tǒng)的總電抗XΣ，達(dá)到增加輸出的目的。當(dāng)3臺(tái)發(fā)—變組并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，則電源端Xd+Xt的等效內(nèi)電抗降為原來的1/3，總電抗XΣ下降，根據(jù)上式輸出的功率P0就上升了。

電站雙機(jī)試運(yùn)行自2014年12月開始，當(dāng)天負(fù)荷從以往日常16 MW左右提高到30 MW左右，效果明顯，從此這種獨(dú)特的雙機(jī)運(yùn)行方式被固化為電站日常運(yùn)行的標(biāo)準(zhǔn)。

4.2 提升機(jī)組發(fā)供電穩(wěn)定性

通過增加投運(yùn)機(jī)組和變壓器這些大線圈（電感）設(shè)備，從發(fā)電機(jī)磁場(chǎng)電樞反應(yīng)強(qiáng)度分析，增加了磁場(chǎng)電樞反應(yīng)，也就提高了系統(tǒng)電氣慣性，進(jìn)而增加發(fā)供電的穩(wěn)定性。

4.3 調(diào)整動(dòng)態(tài)噴針開/關(guān)機(jī)時(shí)間

根據(jù)噴針靜/動(dòng)態(tài)開關(guān)機(jī)試驗(yàn)，進(jìn)行動(dòng)態(tài)下修正噴針開/關(guān)機(jī)時(shí)間滿足調(diào)保計(jì)算要求。經(jīng)多次調(diào)整后最終動(dòng)態(tài)噴針開/關(guān)機(jī)時(shí)間整定適合調(diào)保要求的范圍內(nèi)。

4.4 改善調(diào)速器PID參數(shù)

根據(jù)電站機(jī)組測(cè)試結(jié)果和調(diào)速器波動(dòng)試驗(yàn)結(jié)論，修改了PID參數(shù)、Bp值，適當(dāng)調(diào)小調(diào)速器Kd值，增加靈敏度，優(yōu)化了調(diào)速器與噴針開度的協(xié)聯(lián)運(yùn)行（見表5）。

表5 調(diào)速器大網(wǎng)模式PID參數(shù)優(yōu)化

修改后經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行觀察，提高機(jī)組大負(fù)荷的調(diào)節(jié)性能的效果是積極的。

4.5 修改偏流器動(dòng)作時(shí)間

電站噴針的偏流器(折向器)有2 s動(dòng)作時(shí)間(從全開到全關(guān)過程)，許多負(fù)荷波動(dòng)(故障)引起頻率異常在此動(dòng)作時(shí)間內(nèi)調(diào)速器因動(dòng)作未完成而頻率已達(dá)到異常保護(hù)動(dòng)作而跳閘，造成停電。為此，經(jīng)多次試驗(yàn)，對(duì)偏流器動(dòng)作設(shè)置提前量，即將偏流器投入值由原52 Hz改為53 Hz；退出值由49.5 Hz改為50.5 Hz，運(yùn)行實(shí)踐表明在同等負(fù)荷擾動(dòng)下，提高了調(diào)節(jié)穩(wěn)定效果，也避免正常的負(fù)荷波動(dòng)引起偏流器保護(hù)性關(guān)閉。

4.6 完善調(diào)速器工作模式

增加了調(diào)速器運(yùn)行大網(wǎng)模式。原單一的施工電源其調(diào)速器運(yùn)行只設(shè)置了小網(wǎng)模式(即調(diào)速器跟蹤功率)，轉(zhuǎn)型后小網(wǎng)模式不能滿足日常運(yùn)行需要，限制了電站一次調(diào)頻的能力，經(jīng)試驗(yàn)對(duì)調(diào)速器增設(shè)大網(wǎng)模式(即調(diào)速器跟蹤頻率)，而“大網(wǎng)調(diào)節(jié)模式”程序兼容存在一定的空檔，在實(shí)際運(yùn)行時(shí)需要人為操作，即當(dāng)電網(wǎng)異常頻率(頻率大于52.5 Hz或頻率小于48.5 Hz)調(diào)速器判定為小網(wǎng)條件并自動(dòng)切換到小網(wǎng)模式；調(diào)速器進(jìn)入小網(wǎng)模式后程序上的空檔難以自動(dòng)切入大網(wǎng)調(diào)節(jié)模式，當(dāng)頻率恢復(fù)正常時(shí)需要運(yùn)行人員到現(xiàn)地手動(dòng)切換到大網(wǎng)模式。

實(shí)際工作表明，當(dāng)機(jī)組甩負(fù)荷頻率超過52.5 Hz或低于47.5 Hz時(shí)，調(diào)速系統(tǒng)自動(dòng)切入小網(wǎng)模式運(yùn)行，能滿足甩負(fù)荷暫態(tài)過程調(diào)頻的速動(dòng)性及可靠性。單機(jī)突然增加2 MW負(fù)荷時(shí)也能滿足相關(guān)運(yùn)行要求。

4.7 輔助人工干預(yù)調(diào)節(jié)

4.7.1 上位機(jī)操作調(diào)節(jié)噴針開度

緬北電網(wǎng)僅有電站一個(gè)電源點(diǎn)，一次調(diào)頻能力有限，當(dāng)負(fù)荷突變稍大(單機(jī)大于2 MW)時(shí)，仍會(huì)出現(xiàn)低頻不穩(wěn)定情況。當(dāng)電網(wǎng)負(fù)荷波動(dòng)較大時(shí)，調(diào)速器動(dòng)作因調(diào)節(jié)品質(zhì)差而出現(xiàn)遲滯，經(jīng)常引發(fā)頻率異常保護(hù)(低頻四段)動(dòng)作跳閘。對(duì)此，通過摸索總結(jié)出一套應(yīng)對(duì)方法，即當(dāng)負(fù)荷波動(dòng)較大調(diào)速器開始進(jìn)入調(diào)節(jié)時(shí)，輔助采取人為干預(yù)調(diào)節(jié)的措施，即同時(shí)在上位機(jī)操作噴針開度以幫助機(jī)組加快過渡到穩(wěn)定狀態(tài)。統(tǒng)計(jì)顯示約有50 %的頻率異?？赏ㄟ^值班員人為干預(yù)調(diào)節(jié)達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)行。輔助手動(dòng)措施現(xiàn)也固化為電站日常運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。

4.7.2 其他人工干預(yù)調(diào)節(jié)

(1) 規(guī)定：在孤網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)，電站投退負(fù)荷時(shí)須調(diào)整頻率后進(jìn)行，機(jī)組解列操作必須將負(fù)荷調(diào)到小于1 MW后進(jìn)行。

(2) 對(duì)因負(fù)荷變動(dòng)引起的雙噴轉(zhuǎn)四噴切換導(dǎo)致的發(fā)供電不穩(wěn)定，要求提前做好負(fù)荷預(yù)測(cè)，事先調(diào)整機(jī)組開度設(shè)定完成切換，目前電站基本消除此類波動(dòng)現(xiàn)象。

(3) 對(duì)機(jī)組轉(zhuǎn)移負(fù)荷容易引起逆功率保護(hù)動(dòng)作問題，有效辦法是：操作1臺(tái)機(jī)單步增負(fù)荷時(shí)，對(duì)另一臺(tái)機(jī)及時(shí)單步減負(fù)荷，稍停再進(jìn)行第2輪，避免了由于調(diào)速器調(diào)節(jié)反應(yīng)遲緩，只操作1臺(tái)機(jī)“增”負(fù)荷，另一臺(tái)機(jī)負(fù)荷是難以自動(dòng)減下來的，容易出現(xiàn)“搶負(fù)荷”，造成逆功率保護(hù)動(dòng)作跳閘。

4.8 應(yīng)對(duì)過電壓?jiǎn)栴}

(1) 對(duì)10 kV系統(tǒng)中性點(diǎn)有條件可考慮加裝經(jīng)消弧線圈接地，防范電弧過電壓。

(2) 提升電網(wǎng)管理和操作技術(shù)以減少電網(wǎng)故障跳閘頻次。

(3) 加強(qiáng)變電站值班員與電站值班員協(xié)調(diào)工作，提高業(yè)務(wù)技能，避免負(fù)荷突變操作。

4.9 抑制功率振蕩

工農(nóng)業(yè)及市民用電需求量日益增長(zhǎng)，隨之也使電站經(jīng)常出現(xiàn)功率振蕩問題。為滿足日益增長(zhǎng)的用電需求，電站組織技術(shù)力量和云南省相關(guān)單位合作攻關(guān)，解決了電站抑制功率振蕩和在大負(fù)荷工況下進(jìn)一步穩(wěn)定問題。

4.9.1 振蕩建模

開展系統(tǒng)振蕩建模，全面進(jìn)行輸電線路和緬北電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、設(shè)備狀況、性能參數(shù)、負(fù)荷結(jié)構(gòu)、分布情況等調(diào)查研究，建立一套系統(tǒng)負(fù)荷數(shù)學(xué)模型。

4.9.2 測(cè)試投入電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定器裝置

經(jīng)運(yùn)行功率輸送穩(wěn)定極限試驗(yàn)后，投入勵(lì)磁機(jī)電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定器(power system stabilizer，PSS)。試驗(yàn)表明：1，3號(hào)機(jī)兩臺(tái)機(jī)并列運(yùn)行，3號(hào)機(jī)有功功率為8 MW；投入PSS，1號(hào)機(jī)有功功率為15 MW，緩慢增加1號(hào)機(jī)有功至21 MW時(shí)，1，3號(hào)機(jī)有功穩(wěn)定，此時(shí)電站輸送的極限功率為29 MW，未發(fā)生振蕩。

小其培電站是緬甸第一個(gè)投運(yùn)PSS的電站，提高了電網(wǎng)的阻尼，抑制有功震蕩，增加了動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性。此外，現(xiàn)場(chǎng)還進(jìn)行了三機(jī)并列運(yùn)行的輸送功率極限試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果與兩機(jī)并列發(fā)供電類似。

5 效果及影響

(1) 通過上述措施及優(yōu)化電氣、機(jī)械系統(tǒng)的參數(shù)，修正和協(xié)調(diào)靜/動(dòng)態(tài)動(dòng)作時(shí)間，運(yùn)行表明電站機(jī)組發(fā)供電穩(wěn)定性得到明顯提高。

(2) 在不增加任何一次或二次設(shè)備的情況下，提高了電站大負(fù)荷的穩(wěn)定性能，目前輸送功率已增加到約35 MW左右，機(jī)組功率在新的大負(fù)荷工況下仍穩(wěn)定運(yùn)行，最近已實(shí)現(xiàn)日負(fù)荷增加到39.9 MW的穩(wěn)定供電。

(3) 在電站機(jī)組的特殊工況下驗(yàn)證了系統(tǒng)振蕩的抑制功能，電站功率送出的制約因素已經(jīng)由機(jī)組的功率振蕩轉(zhuǎn)變?yōu)榫挼檫~那變電站主變?nèi)萘啃?、線路線徑小問題，輸送功率超過該主變及線路熱穩(wěn)定電流，出現(xiàn)過流動(dòng)作而限制負(fù)荷。

(4) 實(shí)際運(yùn)行工況表明，電站已經(jīng)初步解決了自身轉(zhuǎn)型的穩(wěn)定發(fā)供電、出力受限等問題。送出功率只受緬甸電網(wǎng)的制約，在一定程度上樹立了中方電力技術(shù)和管理水平的正面形象。

電站經(jīng)過幾年不斷試驗(yàn)、改進(jìn)、總結(jié)，通過對(duì)緬甸電網(wǎng)的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和大量數(shù)據(jù)分析，結(jié)合電磁理論技術(shù)，不斷完善雙機(jī)運(yùn)行管理，投入PSS裝置和上線輔助值班人員處置流程，突破了電站15 MW左右低負(fù)荷功率振蕩出力受限的瓶頸并逐步地提高發(fā)供電能力，發(fā)電量從日均30萬(wàn)kWh躍升到目前的90萬(wàn)kWh，使原設(shè)計(jì)為施工電源的電站成功轉(zhuǎn)型為商業(yè)運(yùn)營(yíng)的電站，在沒有先例情況下，探索出有益的成功之路。

6 結(jié)束語(yǔ)

小其培電站成功轉(zhuǎn)型在中、緬都是首創(chuàng)，在緬甸樹立了中國(guó)品牌。通過數(shù)年不斷改進(jìn)優(yōu)化發(fā)供電運(yùn)行，表明該轉(zhuǎn)型策略達(dá)到了目的，大幅減少電網(wǎng)振蕩跳閘，提高了供電量，為越來越多緬甸民眾解決用電難題，為緬北提供了穩(wěn)定可靠的電力，大幅提高電站經(jīng)濟(jì)效益，獲得緬甸電力部、議員以及各界的一致好評(píng)，也吸引緬甸相關(guān)單位的學(xué)習(xí)興趣，中國(guó)的技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范在緬甸得到認(rèn)可和推廣。