孤网运行

孤网运行

什么是孤网：

孤网是孤立电网的简称，一般泛指脱离大电网的小容量电网。

电力建设规程曾有规定，电网中单机容量为电网总容量的8%，以保证当该机发生甩负荷时，不影响电网的正常运行。例如60年代初期我国开发20万千瓦机组时，只有东北电网具有容纳该机组的能力。当时东北电网容量约为300万千瓦。

电网中的各机组，一般都有10%——15%的过载余量，如果电网中的机组调速系统都正常投入，一旦某机组发生甩负荷，并且该机组容量为电网总容量的8%，则电网所失去的功率可以暂时由网中其他机组过载余量负担，电网频率下降0.2Hz，相当于机组转速下降12r/min，对供电质量的影响仍在运行规程规定的范围内。

最大单机容量小于电网总容量的8%的电网，可以称为大电网。目前，我国各大地区电网的机网容量比已经远小于8%，可以看作是无限大电网。

相比之下，机网容量比大于8%的电网，统称为小网；孤立运行的小网，称为孤网，孤网可分为以下几种情况。

网中有几台机组并列运行，单机与电网容量之比超过8%，称为小网。网中只有一台机组供电，成为单机带负荷。

甩负荷带厂用电，称为孤岛运行工况，是单机带负荷的一种特例。

孤网特点：

孤网运行最突出的特点，是由负荷控制转变为频率控制，要求调速系统具有符合要求的静态特性、良好的稳定性和动态响应特性，以保证在用户负荷变化的情况下自动保持电网频率的稳定。这就是通常所说的一次调频功能。运行人员关注的问题不再是负荷调整，而是调整孤网频率，使之维持在额定频率的附近。这种调整通过操作调速系统的给定机构来完成，成为二次调频。由于孤网容量较小，其中旋转惯量储存的动能和锅炉群所具备的热力势能均较小，要求机组的调速系统具有更高的灵敏度，更小的迟缓率和更快的动态响应。

两个难点：

①厂用备用电源（网电或柴油发电机组）

②运行中负荷波动给机组的冲击、即发电机组的稳定性。

孤网运行的解决方案；

①、系统的组成，与系统弱联系的小电网稳定运行控制系统是由汽轮发电机组、蒸汽产生装置及与其相连的送水管道、计算机处理单元、信号检测单元、电加热单元、水介质储能单元、变压单元、电力控制单元等组成。②、工作原理，用负载调节系统替代和补充电网功能：当用电系统负荷波动时,在汽轮机调速系统还未作出自动调整的情况下，由负载调节系统及时投入或释放与电网波动量一致的负荷，并联在小电网运行的电网中,适时调整整个电网的用电负荷,使得汽轮发电机组按原先设置的等功率发电量运行,电源网频就不存在变化。这样就从根本上解决了网频随负荷变化而变化的问题。③、负荷调节系统长时间运行的可靠性。由于负荷的波动是一个电能的波动问题,或

者说是一个拥有很大能量且长期源源不断进行输送的一种能量,固定的负荷装置是不能长期容纳这么大能量的,即使可承载额定容量,长期运行也会发生“爆炸”。山西博赛克电力技术有限公司采用了“随进随出”的设计思想,将流入的能量随时转化为其它形式的能量,同时接纳新的电能。这样就产生了可长期稳定运行的负荷调节装置。④、瞬时调峰和长期稳频，能量储存技术的应用。众所周知,大功率交流电能是不能储存的,国外一些技术能将小功率电能转化为磁能进行储存,但对大容量电能是无能为力的。我公司发明的专利技术，有效实用结合火力发电厂状况，将热能转变为电能原理,采用循环综合利用办法进行调节负荷, 即热电厂电负荷波动热贮能电厂电。既不浪费能源,又能解决负荷波动,更重要的是可解决长时间负荷波动问题和大负荷频繁投切问题。在恶劣的用电环境也能保证小电网输配电系统稳定运行，向用户提供与大电网等质的电能，完全满足生产、生活需求。

其基本原理就是模拟电网功能，用负载调节系统替代汽轮机组的汽门排放蒸气调节负荷系统（DEH）和自动二次调频方法，彻底解决瞬间调峰和长期稳频和大负荷频繁投切问题。

1、采用“负荷调节”原理：由于汽机调速器最大调节量应小于机组额定容量的8%，即对于3万机组，靠调速器调整最多可调节2400KW，一般达不到8%，当负荷波动超过2400KW时，将可能出现超速或低频保护现象,致使系统停机。“负荷调节”原理:根据发电量容量和负荷波动量，选定“负荷调节”最大容量，例20MW。在发电机供电母线

上并联“负荷调节设备”，当负荷侧减负荷时，“负荷设备”增等容量的电负荷，当负荷侧增负荷时“负荷设备”减等容量的电负荷，整厂发供电过程，相当于发电设备并联一个“虚拟电网”，即相当于并网功能的电网在起作用，保持机组的安全运行。

2、在负荷波动时，为了稳定独立电网的稳定性，可能通过能量转换需损失微小的一部分电量，系统将波动的能量转换为热能进行储存，并回收于锅炉增加发电量，达到能量转换的目的。这样即达到稳定发电的作用，又没有浪费能源。