基于bpa的煉化企業(yè)電網(wǎng)靜態(tài)安全特性評(píng)估方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于石油化工電氣安全技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種基于BPA的煉化企業(yè)電網(wǎng)靜態(tài)安全特性評(píng)估方法。
【背景技術(shù)】
[0002]煉化企業(yè)電網(wǎng)是石油化工企業(yè)生產(chǎn)、發(fā)展的基礎(chǔ)，煉化生產(chǎn)裝置對(duì)供配電系統(tǒng)的安全可靠性要求極高，其安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行與否直接影響到生產(chǎn)裝置的安、穩(wěn)、長、滿、優(yōu)運(yùn)行和企業(yè)的整體效益。供電可靠性要求高，中斷正常供電，可能引起主設(shè)備損壞，大量產(chǎn)品報(bào)廢，連續(xù)生產(chǎn)過程被打亂，甚至發(fā)生安全事故，需較長時(shí)間才能恢復(fù)。而部分煉化企業(yè)形成新、老區(qū)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)接線方式復(fù)雜，運(yùn)行方式不盡合理，調(diào)度不夠靈活；有的企業(yè)內(nèi)部電網(wǎng)抗擾動(dòng)能力較差，對(duì)于內(nèi)外部電網(wǎng)大擾動(dòng)故障對(duì)供電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的影響認(rèn)識(shí)不足，防止電網(wǎng)崩潰的有效措施相對(duì)缺乏；煉化企業(yè)自備電廠及電網(wǎng)水平各異，老的煉化電廠存在電氣結(jié)構(gòu)不合理、部分設(shè)備老化、發(fā)電設(shè)備備用容量不足且可靠性較差等問題。這些問題嚴(yán)重威脅著企業(yè)內(nèi)部電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，電力系統(tǒng)發(fā)生事故異常時(shí)將導(dǎo)致裝置大面積非計(jì)劃停車，給企業(yè)造成無法估量的重大損失。
[0003]近年來，針對(duì)大型公共電網(wǎng)的仿真分析手段與運(yùn)行管理水平不斷發(fā)展更新，對(duì)于煉化等大型企業(yè)，其內(nèi)部電網(wǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大，也引入應(yīng)用了很多新的技術(shù)和設(shè)備，但是，無論在電網(wǎng)仿真分析工具的應(yīng)用，還是在電網(wǎng)運(yùn)行管理水平上都遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有跟上，為企業(yè)安全生產(chǎn)埋下潛在的隱患。因此，有必要收集整理企業(yè)電網(wǎng)的仿真模擬數(shù)據(jù)，深入研宄企業(yè)內(nèi)部電網(wǎng)供電模式、負(fù)荷特點(diǎn)、供電可靠性、自動(dòng)控制措施等一系列問題，定期對(duì)企業(yè)電網(wǎng)運(yùn)行情況進(jìn)行仿真校驗(yàn)，提前發(fā)現(xiàn)企業(yè)電網(wǎng)運(yùn)行薄弱環(huán)節(jié)，制定防止電網(wǎng)崩潰事故的有效措施，保障企業(yè)電網(wǎng)的安全可靠運(yùn)行，為企業(yè)的安全生產(chǎn)保駕護(hù)航，同時(shí)提高企業(yè)內(nèi)部電網(wǎng)的運(yùn)行效益。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種基于BPA的煉化企業(yè)電網(wǎng)靜態(tài)安全特性評(píng)估方法，能夠定期對(duì)企業(yè)電網(wǎng)運(yùn)行情況進(jìn)行仿真校驗(yàn)，找出系統(tǒng)安全可靠性運(yùn)行的薄弱環(huán)節(jié)，解決企業(yè)電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)不合理、負(fù)荷分布不均衡、運(yùn)行方式不優(yōu)化等一系列問題，提前制定防止電網(wǎng)崩潰事故的有效措施，保障企業(yè)電網(wǎng)的安全可靠運(yùn)行。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0006]基于BPA的煉化企業(yè)電網(wǎng)靜態(tài)安全特性評(píng)估方法，包括如下步驟:
[0007]步驟1、評(píng)估數(shù)據(jù)整理
[0008]評(píng)估數(shù)據(jù)，包括企業(yè)內(nèi)部電網(wǎng)數(shù)據(jù)和與之相連的外部電網(wǎng)數(shù)據(jù)；其中，
[0009]企業(yè)內(nèi)部電網(wǎng)數(shù)據(jù)，包括電網(wǎng)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)和一次設(shè)備數(shù)據(jù)；
[0010]電網(wǎng)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)涉及網(wǎng)絡(luò)拓?fù)潢P(guān)系、運(yùn)行方式、節(jié)點(diǎn)負(fù)荷數(shù)據(jù)和母線無功補(bǔ)償數(shù)據(jù)；
[0011]一次設(shè)備數(shù)據(jù)涉及發(fā)電機(jī)、變壓器和線路參數(shù)；
[0012]與企業(yè)內(nèi)部電網(wǎng)數(shù)據(jù)相連的外部電網(wǎng)數(shù)據(jù)為企業(yè)電網(wǎng)上級(jí)變電站數(shù)據(jù)，包括聯(lián)絡(luò)線接線情況和功率約束、外電網(wǎng)運(yùn)行方式和有功功率、無功功率數(shù)據(jù)；
[0013]步驟2、企業(yè)電網(wǎng)圖形建模
[0014]根據(jù)電網(wǎng)的拓?fù)潢P(guān)系及相互連接情況，繪制企業(yè)內(nèi)部電網(wǎng)6kV以上電壓等級(jí)的電氣主接線圖；與企業(yè)內(nèi)電網(wǎng)相連的外部電網(wǎng)，根據(jù)等值前后聯(lián)絡(luò)線潮流和電壓分布不變進(jìn)行等值；
[0015]步驟3、電網(wǎng)靜態(tài)安全特性分析
[0016]電網(wǎng)靜態(tài)安全特性分析，包括潮流計(jì)算分析、電力平衡及供電能力分析、運(yùn)行方式分析、無功電壓分析和短路電流計(jì)算分析；其中，
[0017]潮流計(jì)算分析，采用P — Q分解法和牛頓一拉夫遜法相結(jié)合的計(jì)算方法，步驟是先采用P — Q分解法進(jìn)行初始迭代，然后轉(zhuǎn)入牛頓一拉夫遜法求解企業(yè)電網(wǎng)潮流，得到企業(yè)電網(wǎng)的功率分布、電壓分布等電氣量；
[0018]電力平衡及供電能力分析是分析企業(yè)外部電網(wǎng)供電電源及接線方式能否滿足企業(yè)負(fù)荷需求及未來發(fā)展；分析在不同的內(nèi)外受電比例下，各電氣設(shè)備容量是否滿足要求；根據(jù)聯(lián)絡(luò)線最大功率及網(wǎng)內(nèi)發(fā)電機(jī)裝機(jī)容量，分析企業(yè)電網(wǎng)的電量平衡和電力供應(yīng)能力；
[0019]運(yùn)行方式分析，是配置企業(yè)電網(wǎng)各種典型運(yùn)行方式，分析在不同運(yùn)行方式下線路、變壓器負(fù)載率以及電網(wǎng)電壓的越限情況；
[0020]無功電壓分析，是分別按正常運(yùn)行時(shí)的最大和最小負(fù)荷進(jìn)行潮流計(jì)算，必要時(shí)還應(yīng)校驗(yàn)?zāi)承┰O(shè)備檢修時(shí)或故障后運(yùn)行方式下的無功功率平衡，通過統(tǒng)計(jì)分析，查看是否存在無功大量跨區(qū)、越層流動(dòng)的情況及電壓越限的情況；
[0021]短路電流計(jì)算分析，是安排各種典型運(yùn)行方式、檢修方式，對(duì)各節(jié)點(diǎn)短路電流進(jìn)行計(jì)算，分析現(xiàn)有接線方式是否合理，檢驗(yàn)電網(wǎng)的短路電流水平是否在開關(guān)設(shè)備的開斷能力之內(nèi)；
[0022]步驟4、評(píng)估越限判定
[0023]企業(yè)電網(wǎng)靜態(tài)安全特性評(píng)估的主要判據(jù)是:設(shè)備負(fù)載不超過事故后限流值，系統(tǒng)母線電壓不越限；結(jié)合煉化企業(yè)電網(wǎng)自身特點(diǎn)以及對(duì)供電系統(tǒng)電壓的要求，電源電壓和工廠主要供配電母線電壓的允許偏移值應(yīng)為:正常運(yùn)行時(shí):±5% ;異常運(yùn)行時(shí):一 10% ;
[0024]步驟5、評(píng)估報(bào)告輸出
[0025]在仿真計(jì)算分析的基礎(chǔ)上，確定系統(tǒng)供電可靠性問題的性質(zhì)、影響系統(tǒng)安全可靠性運(yùn)行的主要因素，找出系統(tǒng)安全可靠性運(yùn)行的薄弱環(huán)節(jié)，針對(duì)計(jì)算分析發(fā)現(xiàn)的電力系統(tǒng)供電可靠性存在的問題，提出完善電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、優(yōu)化有功無功電源布局和儲(chǔ)備、合理選擇運(yùn)行方式措施。
[0026]本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0027]本發(fā)明述及的基于BPA的煉化企業(yè)電網(wǎng)靜態(tài)安全特性評(píng)估方法，可以滲透到企業(yè)電網(wǎng)規(guī)劃、設(shè)計(jì)、運(yùn)行和管理各個(gè)方面，定期對(duì)企業(yè)電網(wǎng)運(yùn)行情況進(jìn)行仿真校驗(yàn)，找出系統(tǒng)安全可靠性運(yùn)行的薄弱環(huán)節(jié)，解決企業(yè)電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)不合理、負(fù)荷分布不均衡、運(yùn)行方式不優(yōu)化等一系列問題，提前制定防止電網(wǎng)崩潰事故的有效措施，保障企業(yè)電網(wǎng)的安全可靠運(yùn)行，同時(shí)提高企業(yè)內(nèi)部電網(wǎng)的運(yùn)行效益。
【附圖說明】
[0028]圖1為本發(fā)明中基于BPA的煉化企業(yè)電網(wǎng)靜態(tài)安全特性評(píng)估方法的流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]下面結(jié)合附圖以及【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明:
[0030]結(jié)合圖1所示，基于BPA的煉化企業(yè)電網(wǎng)靜態(tài)安全特性評(píng)估方法，包括:
[0031]步驟1、評(píng)估數(shù)據(jù)整理
[0032]煉化企業(yè)電網(wǎng)的評(píng)估數(shù)據(jù)應(yīng)通過制作廠家提供的參數(shù)信息、建模研宄和實(shí)測(cè)工作建立。
[0033]評(píng)估數(shù)據(jù)，包括企業(yè)內(nèi)部電網(wǎng)數(shù)據(jù)和與之相連的外部電網(wǎng)數(shù)據(jù)；其中，
[0034]企業(yè)內(nèi)部電網(wǎng)數(shù)據(jù)，包括電網(wǎng)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)和一次設(shè)備數(shù)據(jù)；
[0035]電網(wǎng)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)涉及網(wǎng)絡(luò)拓?fù)潢P(guān)系、運(yùn)行方式、節(jié)點(diǎn)負(fù)荷數(shù)據(jù)和母線無功補(bǔ)償數(shù)據(jù)；
[0036]一次設(shè)備數(shù)據(jù)涉及發(fā)電機(jī)、變壓器和線路參數(shù)；
[0037]與企業(yè)內(nèi)部電網(wǎng)數(shù)據(jù)相連的外部電網(wǎng)數(shù)據(jù)為企業(yè)電網(wǎng)上級(jí)變電站數(shù)據(jù)，包括聯(lián)絡(luò)線接線情況和功率約束、外電網(wǎng)運(yùn)行方式和有功功率、無功功率數(shù)據(jù)。
[0038]步驟2、企業(yè)電網(wǎng)圖形建模
[0039]根據(jù)電網(wǎng)的拓?fù)潢P(guān)系及相互連接情況，繪制企業(yè)內(nèi)部電網(wǎng)6kV以上電壓等級(jí)的電氣主接線圖，電氣主接線圖主要由發(fā)電機(jī)、線路、變壓器以及負(fù)荷模型(電動(dòng)機(jī)為主)組成，同時(shí)錄入每一個(gè)電氣設(shè)備及電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)收集整