ETAP石化行業(yè)解決方案
一、 石化行業(yè)概述
石化企業(yè)在我國國民經(jīng)濟中占據(jù)著十分重要的地位,其生產(chǎn)經(jīng)營活動對電力系統(tǒng)的依賴性較高。石化企業(yè)自身的生產(chǎn)工藝流程較為復(fù)雜,而且很多設(shè)備之間存在著連鎖關(guān)系,很多生產(chǎn)作業(yè)的環(huán)境較為惡劣,例如高溫高壓、易燃易爆、有毒有害等等,在這種環(huán)境下電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障就很容易引發(fā)一系列連鎖反應(yīng),甚至引發(fā)爆炸、火災(zāi)等重大安全事故,嚴(yán)重威脅工作人員的生命安全。因此,大型石化企業(yè)內(nèi)采用何種供配電方式,既能滿足生產(chǎn)需要,又能使供配電系統(tǒng)安全、可靠、經(jīng)濟、合理地運行是一個亟待解決的問題。
二、大型石化企業(yè)供配電特點
◆負荷以異步電動機為主,負荷類型多樣復(fù)雜
石化企業(yè)的負荷主要以大型異步電動機拖動的風(fēng)機、壓縮機以及防爆或增安型異步電動機拖動的機泵為主。電動機負荷占比超過90%。同時系統(tǒng)中還包含大量大功率直流負荷(如燒堿整流裝置)和非線性負荷(變頻器、UPS、整流裝置等),負荷類型比較復(fù)雜。因此在石化企業(yè)供電系統(tǒng)中,對于功率因數(shù)的補償矯正、短路時電動機負荷的反饋電流、諧波帶來的電壓波形畸變等一系列設(shè)計問題,需要進行精準(zhǔn)的建模和仿真研究。
◆大功率電動機啟動壓降問題
催化主風(fēng)機等大型電動機的啟動雖然次數(shù)很少,但啟動時間較長,是影響大型石化企業(yè)內(nèi)供配電系統(tǒng)的關(guān)鍵問題之一。
◆電纜線路為主的配電網(wǎng)絡(luò)
煉化企業(yè)電力系統(tǒng)的供電線路以中壓和低壓電纜為主。因此,依據(jù)不同的敷設(shè)路徑和爆炸危險區(qū)域的劃分,考慮經(jīng)濟性的同時,對電纜截面和載流量進行科學(xué)、可靠的選型,對于保障系統(tǒng)的可靠性十分重要。
◆對供配電的可靠性要求非常高,配有企業(yè)自備熱電廠
考慮到電力系統(tǒng)的可靠性和安全性對石化企業(yè)發(fā)展的重要作用,石化企業(yè)應(yīng)該設(shè)置兩個供電電源。一方面可以由區(qū)域電網(wǎng)供電,另一方面可以由備用電源供電。大型石化企業(yè)都配有自己的熱電廠,其規(guī)模與企業(yè)的規(guī)模及地域需求有關(guān),有些規(guī)模大的熱電廠除滿足本企業(yè)的用電需求外,還可以向電力系統(tǒng)售電。
◆逐步擴容
石化企業(yè)的另一特點是用電負荷的逐步擴容。增加新裝置及改造擴容在石化項目中十分常見,因此在初設(shè)階段一定要為后續(xù)發(fā)展預(yù)留足夠的設(shè)計裕度。
三、石化企業(yè)電力系統(tǒng)發(fā)展中遇到的新問題
大型化、集約化裝置運行周期長,對系統(tǒng)要求越來越高。
◆系統(tǒng)規(guī)模越來越大、裕量及整體抗擾動能力越來越小。
◆系統(tǒng)短路容量越來越大,部分開斷設(shè)備額定分?jǐn)嗄芰Σ蛔恪?/span>
◆系統(tǒng)開環(huán)運行方式向高電壓等級延伸,繼電保護級差越來越小。
◆適應(yīng)于石化企業(yè)電力系統(tǒng)的數(shù)字化技術(shù)及設(shè)備亟待更行。
而ETAP電力系統(tǒng)分析平臺,正是以上問題的最佳解決方案和系統(tǒng)設(shè)計可靠性的有力保障。
四、ETAP軟件簡介
ETAP是國際通用的電力及電氣系統(tǒng)分析計算商業(yè)軟件,由ETAP公司于1984年開發(fā)1986年正式發(fā)布。目前已經(jīng)涵蓋全世界100多個國家,全球有60,000多家公司,100,000多個許可證授權(quán),70多個分支機構(gòu)和代理商。
近30年,ETAP成為設(shè)計、仿真、運行、控制、優(yōu)化及發(fā)電廠自動化、輸電、配電及工業(yè)電力系統(tǒng)行業(yè)最綜合,以及廣泛應(yīng)用的企業(yè)解決方案。越來越多的電力系統(tǒng)專家信賴ETAP,超過了其他軟件成為最高要求的工程工具,ETAP可以使用戶成功結(jié)合實時數(shù)據(jù)經(jīng)濟有效地管理。
在石化企業(yè)供配電系統(tǒng)設(shè)計階段,我們可以采用ETAP下列離線分析計算模塊輔助設(shè)計:
◆潮流計算
◆短路計算
◆電動機啟動分析
◆繼電保護配合
◆諧波分析
◆暫態(tài)穩(wěn)定
◆……
在石化企業(yè)運行管理階段,我們可以使用ETAP實時系統(tǒng)以下功能對整個石化廠的供電系統(tǒng)進行全面的監(jiān)測、管理和優(yōu)化控制等:
◆高級監(jiān)測
◆狀態(tài)估計
◆預(yù)測模擬
◆事件回放
◆智能切負荷
◆經(jīng)濟調(diào)度
◆……
鑒于ETAP強大的功能以及各種權(quán)威機構(gòu)的認(rèn)證,目前在中國已經(jīng)有相當(dāng)大一批石化行業(yè)用戶在使用ETAP幫他們解決電力系統(tǒng)的各種問題。
ETAP在中國石化行業(yè)的部分用戶:
◆中國石油建設(shè)公司
◆中國石油工程建設(shè)公司北京分公司
◆中國石油工程建設(shè)公司華東設(shè)計分公司
◆中國石油天然氣管道工程有限公司
◆中國石化工程建設(shè)公司
◆中石化洛陽工程有限公司
◆中石化寧波工程有限公司
◆中石化石油工程設(shè)計有限公司
◆中海石油(中國)有限公司
◆海洋石油工程股份有限公司
◆天津中海油工程設(shè)計有限公司
◆中國寰球工程公司
◆中國成達工程公司
◆中國天辰工程有限公司
◆中國石化上海石油化工股份有限公司
◆中國石化資產(chǎn)管理有限公司茂名石化公司
◆中國石化揚子石油化工股份有限公司
◆中海殼牌石油化工有限公司
◆揚子石化-巴斯夫有限責(zé)任公司
◆……
五、工程應(yīng)用實例
5.1設(shè)備模型
◆支路設(shè)備的模型
變壓器、傳輸線、電纜、電抗器和阻抗等支路設(shè)備采用等值電路模型。
◆等效電網(wǎng)的模型
ETAP軟件建立的等效電網(wǎng)模型是帶有內(nèi)阻抗的恒定電壓源,等效電網(wǎng)的實際母線電壓可以通過額定電壓的百分?jǐn)?shù)來指定。
◆同步發(fā)電機的模型
ETAP軟件的同步發(fā)電機的模型是帶有內(nèi)阻抗的電壓源,在ETAP軟件的不同模塊需要的數(shù)據(jù)不一樣。首先輸入其額定值和阻抗值。發(fā)電機的實際電壓通過額定電壓的百分?jǐn)?shù)來指定。潮流分析需要指定發(fā)電機的運行模式和相關(guān)數(shù)據(jù);短路分析需要輸入發(fā)電機的額定值、阻抗參數(shù)等相關(guān)數(shù)據(jù);暫態(tài)穩(wěn)定分析模塊除了需要發(fā)電機的額定值和阻抗參數(shù)之外,還需要其動態(tài)模型數(shù)據(jù)以及控制系統(tǒng)模型(勵磁器、調(diào)速器等)。
◆感應(yīng)電動機的模型
潮流分析需要感應(yīng)電動機的銘牌數(shù)據(jù)和實際運行負荷百分?jǐn)?shù)等;短路計算除了需要電動機的銘牌數(shù)據(jù)之外,還需要堵轉(zhuǎn)電流倍數(shù)、時間常數(shù)等數(shù)據(jù);電動機加速分析則需要建立其等值電路模型。
5.2ETAP軟件的三維數(shù)據(jù)庫
ETAP軟件的三維數(shù)據(jù)庫是指ETAP工程的數(shù)據(jù)版本、開關(guān)狀態(tài)配置、分析案例共用同一個數(shù)據(jù)庫,三者相互獨立。三維數(shù)據(jù)庫應(yīng)用于實際工程中的不同的運行方式、分析模塊及數(shù)據(jù)版本。實際電力系統(tǒng)運行方式(連接方式)是經(jīng)常變化的,通過定義各種數(shù)據(jù)版本、開關(guān)設(shè)備的開閉狀態(tài)可以很方便地實現(xiàn)多種組合,對應(yīng)實際系統(tǒng)的多種運行狀況,易于對大型系統(tǒng)進行管理和分析計算。
例如,等效電網(wǎng)的短路容量有最大和最小運行方式之分;整個系統(tǒng)的年度負荷也會有高低波動等等。兩種數(shù)據(jù)版本如圖1和圖2所示。
圖1:使用不同數(shù)據(jù)版本–最大運行方式
圖2:使用不同的數(shù)據(jù)版本–最小運行方式
5.3系統(tǒng)建模
5.3.1建立單線圖
ETAP軟件能夠圖形化地建立系統(tǒng)單線圖。在新建工程的編輯模式下,把各種系統(tǒng)需要的設(shè)備元件拖拽到單線圖窗口上,通過每個設(shè)備的連接端子把單個設(shè)備連接成系統(tǒng)。如圖3所示:
圖3:使用ETAP軟件建立的單線圖
5.3.2輸入數(shù)據(jù)
◆系統(tǒng)設(shè)備數(shù)據(jù)
1.因為在電氣計算中,支路設(shè)備都是靜止設(shè)備,所以輸入支路設(shè)備的數(shù)據(jù)是最簡便的。支路設(shè)備包括:變壓器、傳輸線、電纜、電抗器等,其參數(shù)一般可從設(shè)備銘牌、廠家標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)以及安裝、施工和試驗記錄中獲得。
2.可以從電網(wǎng)公司獲得等效電網(wǎng)的運行電壓和短路容量等相關(guān)數(shù)據(jù)。在不知道X/R比值的情況下,可以根據(jù)《電力工程設(shè)計手冊(一次部分)》選取典型參數(shù)。因為平衡節(jié)點的P、Q不能預(yù)先給出,所以該節(jié)點的V和θ就應(yīng)該預(yù)先給出,該節(jié)點也稱為V/θ節(jié)點,其PQ值由潮流計算來確定。大型工業(yè)電力系統(tǒng)潮流計算的平衡節(jié)點選在與主網(wǎng)相連接的點。在初次潮流計算結(jié)束時,若平衡節(jié)點的有功功率和無功功率與實際不符,就要調(diào)整其他節(jié)點給定的邊界條件以使平衡節(jié)點的功率在實際允許的范圍之內(nèi)。
3.根據(jù)同步發(fā)電機的產(chǎn)品說明書,輸入其額定值、穩(wěn)態(tài)阻抗參數(shù)和高階暫態(tài)模型參數(shù)等數(shù)據(jù)。
4.基于ETAP軟件輸入負荷的方法要區(qū)別對待。對于感應(yīng)電動機和同步電動機,可以直接輸入電機銘牌參數(shù);在部分電動機原始資料不全的情況下,也可以從ETAP軟件自帶的設(shè)備數(shù)據(jù)庫中提取典型電機數(shù)據(jù)。如果要完成電動機加速分析,那么就需要建立電動機的等值電路模型。ETAP軟件的電機參數(shù)估計模塊,能夠根據(jù)電機名牌上的額定參數(shù)得到等值模型的相應(yīng)參數(shù)。
◆發(fā)電機和負荷數(shù)據(jù)
每一臺發(fā)電機可以定義十種發(fā)電類型,可以根據(jù)實際情況為每種負荷狀態(tài)指定名稱。在不同的情況下,發(fā)電機輸出的有功功率也不同,通過不同的發(fā)電類型指定不同的輸出有功功率。例如可以將某發(fā)電機輸出有功功率的“設(shè)計”類型規(guī)定為60MW,“正常”類型規(guī)定為45MW,“夏季”類型規(guī)定為54MW等。再根據(jù)實際的控制方式選擇其運行模式,即平衡節(jié)點、電壓控制、無功控制或者功率因素控制等。
5.3.3分析參數(shù)
每一個分析功能模塊都擁有自己的例編輯器,可以用于設(shè)定與分析計算相關(guān)的參數(shù)或仿真事件等。
◆潮流分析
除了通過負荷類型指定負荷的變化之外,還可以同時調(diào)整每一條母線所接的負荷總量?!澳妇€最大”表示在分析計算時母線所接負荷增加到其額定值的某一百分?jǐn)?shù),例如125%;“母線最小”表示在分析計算母線所接負荷減少到其額定值的某一百分?jǐn)?shù),例如80%。充分利用這些功能,使得完成具有工程意義的潮流分析變得非常簡便。例如,研究在系統(tǒng)接線不變的情況下3年后負荷增加20%后的系統(tǒng)潮流,應(yīng)用“母線最大”或者“負荷類型”即可很方便地實現(xiàn)。
◆短路計算
在短路計算模塊的案例編輯器中(見圖4和圖5),可以對母線電壓c因子、是否考慮變壓器分接頭位置等進行設(shè)置。在校驗斷路器的分?jǐn)嗄芰r,即可以應(yīng)用母線總的故障電流,也可以應(yīng)用通過斷路器的最大故障電流來校驗設(shè)備的分?jǐn)嗄芰Α?br />
圖4:短路分析案例編輯器的“標(biāo)準(zhǔn)”屬性頁
圖5:短路分析案例編輯器的“信息”屬性頁
◆其他分析
電機加速分析和暫態(tài)穩(wěn)定分析模塊,均有相應(yīng)的案例編輯器可以用來設(shè)置動作事件和仿真時間。
5.4計算結(jié)果
◆潮流計算
通過多種系統(tǒng)運行方式下的潮流分析,可以有效支持變壓器、中/低壓斷路器、中/低壓電纜等重要設(shè)備和元器件的選型。并且,通過直觀的分析界面和報告書,可以對相關(guān)設(shè)備的選型裕度進行定量的了解。圖6為潮流計算結(jié)果報告的部分內(nèi)容。
圖6:潮流計算結(jié)果報告
◆短路計算
圖7給出的是一條110kV母線(Bus-1CB-MIS002)的短路計算結(jié)果。利用ETAP三維數(shù)據(jù)庫,可以高效地完成系統(tǒng)各種運行方式下的短路電流計算。短路報告的形式直觀且內(nèi)容豐富,可以高效、便捷的支持保護設(shè)備的選型工作及保護定值計算等相關(guān)設(shè)計工作。
圖7:短路計算報告
◆ 電動機加速
石化行業(yè)的工藝系統(tǒng)中不乏一些大容量電動機,任何一臺大容量電動機的啟動都會造成母線電壓的波動。如果母線電壓波動過大,低電壓時間持續(xù)過長,會嚴(yán)重影響同母線供電的其他負荷的正常運行,甚至低電壓保護動作。
《SH3060-1994石油化工企業(yè)工廠電力系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》規(guī)定:電源電壓和工廠主要供配電點母線電壓允許偏移值應(yīng)為:正常運行時:+/- 5%;異常運行時:-10%。異常運行是指電動機群成組再起動前的狀態(tài),在大容量電動機起動和電動機群成組再起動過程中甚至可低到-15%;對電動機端電壓的規(guī)定為:電動機端電壓的允許值偏移值應(yīng)為:正常運行時:+/-5%;單臺起動時:-10%(大容量電動機尚可降低);成組再起動時:-15%,其中成組再起動的電動機,根據(jù)對傳動機械轉(zhuǎn)矩的驗算,在設(shè)備訂貨規(guī)格書上注明,甚至可以低到-30%。
圖8和圖9分別為使用ETAP軟件計算的電動機起動時的母線電壓變化曲線和電動機機端電壓曲線:
圖8:電動機起動-母線電壓曲線
圖9:電動機起動–電機端電壓曲線
同時,ETAP軟件的電動機加速分析分為動態(tài)加速分析和靜態(tài)加速分析。靜態(tài)加速分析著重于電動機起動時對系統(tǒng)的影響,計算結(jié)果僅給出電流,母線電壓,功率。但該計算需要的參數(shù)較少,僅需要電動機額定功率,額定電壓,空載和滿載的起動時間等。靜態(tài)起動可以滿足一般的工程需求。動態(tài)加速分析著重于電動機起動時對電機的研究,計算結(jié)果不僅給出了母線電壓的相關(guān)數(shù)據(jù),同時還給出了電機起動特性的各種詳細仿真結(jié)果如:滑差、電流、電壓、轉(zhuǎn)矩、功率等。但該計算需求的參數(shù)相對比較多,參數(shù)收集難度相對較大。
◆暫態(tài)穩(wěn)定分析
ETAP軟件的暫態(tài)穩(wěn)定分析模塊主要用來分析系統(tǒng)變化或發(fā)生干擾時電力系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)和穩(wěn)定極限。程序模擬電力系統(tǒng)的動態(tài)特性,執(zhí)行用戶設(shè)定的時間和動作,根據(jù)解析系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)方程和機械微分方程,得出系統(tǒng)和電機在時域內(nèi)的響應(yīng)。通過這些響應(yīng),用戶可以確定系統(tǒng)的暫態(tài)特性,做穩(wěn)定評估,校驗保護設(shè)備設(shè)定,并運用必要的補償和加強措施來提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。圖10為暫態(tài)穩(wěn)定的動作列表,圖11為暫態(tài)穩(wěn)定的結(jié)果曲線。
圖10:暫態(tài)穩(wěn)定動作列表
圖11:暫態(tài)穩(wěn)定結(jié)算結(jié)果曲線圖
◆保護設(shè)備配合及動作序列
ETAP Star過流保護及配合模塊提供一個直觀的時間-電流特性曲線(TCC)分析方法,來進行保護設(shè)備的定值整定及校驗,易于使用的圖形用戶界面、準(zhǔn)確的保護裝置建模、設(shè)備設(shè)置報告以及大量的經(jīng)過V&V認(rèn)證的保護裝置數(shù)據(jù)庫都讓我們的設(shè)計變得非常的容易。其中,圖12為模擬故障插入校驗保護設(shè)備的動作順序。圖13為保護設(shè)備配合的時間電流曲線(TCC)。
圖12:動作順序事件和故障模擬
圖13:TCC視圖
六、ETAP實時管理系統(tǒng)
由于石化企業(yè)長期以來都是能源消耗大戶,為了提高企業(yè)內(nèi)部資源綜合利用率、大幅降低單位能耗指標(biāo),給企業(yè)創(chuàng)造顯著的經(jīng)濟效益,在石化企業(yè)電力系統(tǒng)中采用高級的監(jiān)控系統(tǒng)或能量管理系統(tǒng)是一個非常明智的選擇。
ETAP實時管理系統(tǒng)是一套綜合的軟件產(chǎn)品,提供智能電力監(jiān)測、能量管理、系統(tǒng)優(yōu)化和自動化、實時預(yù)測等功能,適用于石化企業(yè)的實時運行管理。ETAP實時系統(tǒng)的強大功能必定會使石化企業(yè)從中受益。
電力系統(tǒng)監(jiān)測和模擬(PSMS)是ETAP實時管理應(yīng)用程序的核心。無論是大電網(wǎng)還是工業(yè)電力系統(tǒng),PSMS都是最理想的選擇。PSMS利用電氣和物理參數(shù)、負載以及發(fā)電水平、網(wǎng)絡(luò)拓撲和控制邏輯,能夠?qū)Ω鞣N故障擾動或運行操作進行預(yù)測模擬,給出準(zhǔn)確的系統(tǒng)響應(yīng)。PSMS還能夠確定系統(tǒng)的潛在問題并給出合理的運行管理建議,從而避免斷電的發(fā)生。
◆高級監(jiān)測
通過智能的圖形化用戶界面、單線圖和數(shù)字儀表提供直觀、完整的實時監(jiān)測。監(jiān)測功能包括校驗系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)狀況、估計缺失的系統(tǒng)狀態(tài)、檢測網(wǎng)絡(luò)異常、趨勢測量值和報警通知。
PSMS可以用事件日志和報警工具跟蹤并記錄不正常的動作。系統(tǒng)可以在臨界故障發(fā)生之前發(fā)現(xiàn)并通知問題。另外系統(tǒng)信息的變化可以圖形化的顯示和記錄下來。它可將計算結(jié)果同測量值作比較,對有缺失數(shù)據(jù)和存在越限數(shù)據(jù)的設(shè)備將彈出報警框。
PSMS擁有狀態(tài)估計功能。電力系統(tǒng)實時運行和控制需要掌握系統(tǒng)的真實運行工況,由于測量和數(shù)據(jù)通信等方面的原因,得到的數(shù)據(jù)難免存在誤差,甚至出現(xiàn)壞數(shù)據(jù),ETAP狀態(tài)估計能在一定程度上剔除壞數(shù)據(jù),準(zhǔn)確地實時掌握系統(tǒng)的拓撲結(jié)構(gòu),提高數(shù)據(jù)的精度。
◆事件回放和歷史分析
事件回放的全部信息包括:系統(tǒng)拓撲、系統(tǒng)負荷(有功、無功)、狀態(tài)估計的結(jié)果、發(fā)電(有功、無功和機端電壓)、潮流(線路、變壓器和饋線的功率和電流)以及報警和警告等。
事件回放和歷史分析主要用于:(1)分析事故或故障的原因和影響;(2)系統(tǒng)運行方式的改進;(3)各種可能的操作的探究;(4)“操作預(yù)演”案例的討論。
◆預(yù)測模擬
在線預(yù)測仿真分析是一個功能強大的分析工具,可通過使用實時和歷史存檔數(shù)據(jù)來預(yù)測操作員動作和干擾事件下電力系統(tǒng)的結(jié)果響應(yīng)。例如分析在當(dāng)前系統(tǒng)運行方式和負荷狀況下操作員的動作(例如斷路器打開或關(guān)閉),或者事件(例如a、起動某臺大容量電動機;b、假定系統(tǒng)發(fā)生大擾動如短路、跳機、與主網(wǎng)脫離等)會給供電系統(tǒng)帶來怎樣的結(jié)果,會不會對系統(tǒng)電壓、頻率的穩(wěn)定造成影響。當(dāng)然,也可以在事件回放模式下使用存檔數(shù)據(jù)的系統(tǒng)運行方式和負荷狀況下分析操作和事件的系統(tǒng)響應(yīng)。
預(yù)測模擬功能的作用可以總結(jié)為以下幾點:
模擬斷路器動作;
識別潛在的運行問題;
模擬電動機起動和負載變化;
預(yù)測保護設(shè)備的動作時間;
預(yù)測基于操作員動作的系統(tǒng)響應(yīng);
執(zhí)行“操作預(yù)演”案例;
操作員協(xié)助和培訓(xùn);
◆經(jīng)濟調(diào)度
經(jīng)濟調(diào)度主要用來分配電力系統(tǒng)中的發(fā)電機組的輸出功率,以達到最佳的區(qū)域經(jīng)濟性能。經(jīng)濟調(diào)度為最佳的電氣系統(tǒng)運行提供指導(dǎo),以滿足每個發(fā)電機的功率需求、蒸汽需求和最小的燃料成本。
經(jīng)濟調(diào)度采用先進的優(yōu)化潮流算法以確定最佳的發(fā)電模式,同時維持適當(dāng)?shù)膬湓6?。計算并分配每臺發(fā)電機組的發(fā)電量,以滿足最低成本下的負荷要求。經(jīng)濟調(diào)度考慮到發(fā)電成本與發(fā)電水平不成比例、系統(tǒng)在地理上分散、輸電損失依靠發(fā)電模式而定的事實。
◆智能切負荷(ILS)
智能切負荷為系統(tǒng)擾動和發(fā)電機組跳閘提供最佳的、快速的切負荷方案。根據(jù)擾動的類型和位置、實際的運行發(fā)電、旋轉(zhuǎn)備用、負荷、配置、負荷分配和優(yōu)先級,智能切負荷為每個子系統(tǒng)計算必需切掉的有功負荷最小值。然后智能切負荷將選擇最優(yōu)的負荷組合(CBs)來滿足這個需求。執(zhí)行所有這些,對于瞬時事件就在系統(tǒng)中擾動發(fā)生之后的幾個毫秒內(nèi),對于穩(wěn)態(tài)過負荷情形就在自定義延時之后的幾個毫秒內(nèi)。
在擾動中切除負荷所需時間越長,最終必須切除的負荷越多。因為ILS的智能性和快速性,使用ILS切除負荷的實際數(shù)量遠遠少于使用常規(guī)方法例如像頻率繼電器和PLC裝置切除的負荷數(shù)量。
負荷恢復(fù)應(yīng)用程序通過自動恢復(fù)系統(tǒng)可用部分供電同時保持故障隔離來最小化擾動之后的停機時間,不超過備用電源和線路的容量。
使用ETAP的仿真功能如潮流分析和暫態(tài)穩(wěn)定能確認(rèn)和分析穩(wěn)態(tài)及動態(tài)響應(yīng)。ILS仿真器使用模擬和實時運行數(shù)據(jù)。這是對操作預(yù)演或修改現(xiàn)有切負荷計劃、負荷添加和聯(lián)鎖修改,預(yù)測系統(tǒng)響應(yīng)和切負荷動作的完美工具。用適當(dāng)?shù)脑L問權(quán)限確認(rèn)ILS邏輯之后,控制器可以很容易地更新服務(wù)器而不需引入在線系統(tǒng)或中斷服務(wù)器的運行。
七、在石化系統(tǒng)應(yīng)用ETAP的意義
應(yīng)用ETAP軟件進行石化電力系統(tǒng)建模和仿真分析的意義如下:
1) 大型工業(yè)電力系統(tǒng)的調(diào)度部門可以簡便、高效地完成多種運行方式、多種發(fā)電和負荷狀況的分析計算工作,為各種典型調(diào)度方案以及一些特殊方案和臨時方案提供理論依據(jù),降低在設(shè)計工作中對已有經(jīng)驗的過度依賴所帶來的不確定性。
2) ETAP的分析結(jié)果對于系統(tǒng)架構(gòu)的調(diào)整,設(shè)備新增、擴容乃至企業(yè)電網(wǎng)的遠景規(guī)劃都具有相當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)意義??梢苑治鲞@些變化將對系統(tǒng)造成什么樣的影響,采取何種相應(yīng)措施。
3) 對于系統(tǒng)可能出現(xiàn)的故障進行“預(yù)演”,發(fā)現(xiàn)存在的設(shè)計隱患,找到解決方案。特別是對于設(shè)計整個系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的“操作預(yù)演”分析,有了好的應(yīng)急處理預(yù)案,明確甩負荷的數(shù)量以及解列的位置,幫助用戶把故障帶來的損失降到最低。
4) 在設(shè)備原始資料不全的條件下,可以應(yīng)用ETAP軟件典型設(shè)備庫中的數(shù)據(jù),支持分析計算工作,加快建模進度。
5) 目前大型工業(yè)電力系統(tǒng)的調(diào)度員和值班員培訓(xùn)采用仿真培訓(xùn)系統(tǒng)側(cè)重于倒閘操作、“事故預(yù)演”、事故處理、“反事故演習(xí)”等工作,所有正常操作信號、故障信號和保護動作等都會預(yù)先設(shè)定?;贓TAP軟件建立的電力系統(tǒng)模型,正常操作的系統(tǒng)潮流、故障發(fā)生后的母線電壓、支路電流和機組動態(tài)過程以及保護動作順序等全部是依據(jù)系統(tǒng)的仿真分析和計算結(jié)果得到的。一方面可以彌補常規(guī)仿真培訓(xùn)系統(tǒng)的不足之處,加深調(diào)度員和值班員對于系統(tǒng)正常運行、異常狀態(tài)、故障狀態(tài)以及保護機理的理解,強化他們預(yù)見、分析、判斷和處理系統(tǒng)異常和事故的能力;另一方面可以加強對風(fēng)險源頭的預(yù)防和控制能力的培訓(xùn),使調(diào)度員和值班員認(rèn)識到工作中的風(fēng)險,減少他們習(xí)慣性的不當(dāng)操作,從而減少各類事故的發(fā)生。
6) 應(yīng)用ETAP軟件,可以完成分析計算功能。同時,還兼具有數(shù)據(jù)和設(shè)備管理功能。ETAP軟件的Star保護模塊可以保存所有設(shè)備和饋線的電流保護動作曲線(TCC曲線),便于查找、修正和打印。在變壓器、電纜和電動機等元件設(shè)備的注釋和評論屬性頁,可以記錄設(shè)備的地理位置、隸屬部門、檢修和缺陷狀況等。系統(tǒng)建模工作完成后,可以隨時分類查找、調(diào)出各類設(shè)備數(shù)據(jù),用于技術(shù)管理和運行維護的相關(guān)工作。