近年来我国生活垃圾迅速增加，垃圾围城现象突出，土地资源紧缺，国家规划提出生活垃圾焚烧发电技术是当前最适宜我国城市生活垃圾处理的主要方式。这几年垃圾焚烧发电厂呈爆发式增长，垃圾焚烧发电厂安全、稳定运行显得尤为重要。
1.输电线路跳闸机组带厂用电孤岛运行的意义
由于输电线路瞬时类故障占绝大多数，大部分情况下只需用较短时间就可以重新恢复线路送电，如果汽轮发电机组能带厂用电孤岛运行，待线路恢复送电后直接重新并网运行，不但可以减少厂用电中断存在的设备安全风险和经济损失，同时如果电网发生大范围停电时，机组还可以作为电网黑启动电源，意义重大。
2.垃圾焚烧发电厂输电线路跳闸带厂用电孤岛运行可行性分析
2.1 100%甩负荷时汽轮发电机组调速系统动态特性
孤网运行与并网运行相比最突出的特点是由负荷控制转变为频率控制，要求汽机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，以保证在负荷变化的情况下自动保持电网频率的稳定，即一次调频功能。按照《汽轮机调节控制系统试验导则》要求:汽轮发电机组甩负荷后，汽轮机在调节系统控制下，其瞬时最高转速不应使危急保安器动作。
某垃焚烧圾发电厂汽轮发电机组100%甩负荷试验情况如下:#1机组满负荷运行时，直接断开发电机出口断路器，汽轮发电机组甩100%负荷，机组转速在约3s内飞升至最高3138rpm，再经约20s后，汽轮机转速重新定速3000rpm，其他运行参数正常;#2机组100%甩负荷试验情况几乎相同。试验过程中，其最高飞升转速未超过机组超速保护（危急保安器）动作转速（3240rpm），调速系统能自动将转速重新稳定在3000rpm，试验证明汽轮发电机组调速系统动态特性满足机组100%甩负荷要求。如果输电线路跳闸时，汽轮发电机组带20%左右厂用电运行，相当于机组甩80%负荷，此时机组调速系统完全满足机组稳定运行要求。
2.2 100%甩负荷时发电机励磁调节特性
按照《汽轮发电机运行导则》要求:发电机允许连续运行电压最高不得高于额定值的110%。
某垃圾焚烧发电厂#1汽轮发电机组100%甩负荷时，发电机出口三相电压3s内从10.4kV上升至最高10.6kV，约35s后开始下降，50s后下降至10.25kV并维持稳定，可见其励磁系统调节特性能满足机组100%甩负荷工况要求。
2.3机组带厂用电孤岛运行期间汽轮发电机组稳定运行措施
2.3.1合理的OPC优化
机组进入孤网运行瞬间，若检测到转速飞升速率较大，则会提前动作OPC，关闭调门，抑制转速飞升;机组孤网正常运行时，厂用电负荷较小，容易产生振荡，为了防止振荡的发生，需要放宽OPC保护定值(由103%改为106%)。电网频率在一定范围内发生振荡时，应保证机组不至于OPC动作。
2.3.2汽轮发电机组配套的DEH系统增加“孤岛”逻辑汽轮发电机组并网运行时，DEH接收到发电机出口断路器“并网”指令后，其控制逻辑由“转速控制”自动切换为“阀位控制”模式，然后运行人员根据需要可以将“阀位控制”模式切换成“功率控制”或“压力控制”模式。
输电线路跳闸时，发电机出口断路器未跳闸，DEH系统始终监视到机组处于“并网”状态。此时，因机组甩负荷，DEH“功率控制”或“压力控制”模式实际值与目标值偏差而切换至“阀位控制”模式，“孤岛”频率会因厂用电用波动而波动。因此必须增加DEH“孤岛”判据逻辑，维持“孤岛”频率。
具体思路:优化软件控制逻辑，快速判断孤网状态，快速平衡孤网负荷，稳定“孤岛”频率。在DEH系统中增加“孤岛”判据，系统进入孤岛模式时，DEH系统自动切换为“转速控制”模式，维持孤岛额定转速(频率)运行。该判据可以是线路侧断路器跳闸等硬逻辑信号，也可以是机组甩负荷速率等软逻辑判据。
在孤网功能投入的情况下，机组正常并网运行时，当检测到下列任意信号，自动将传统的DEH控制切换为孤网控制。
因线路故障或其他因素造成出线开关断开，快速孤网系统检测到转速与加速度大于预设值之后即判定孤网运行。快速孤网系统检测到此信号之后就会立即切换运行模式。
转速与额定转速偏差大且加速度大，即机组脱网瞬间，用电与发电负荷不平衡造成机组转速与加速度的变化，快速孤网系统检测到转速与加速度大于预设值之后即判定孤网运行。
转速与额定转速偏差大，即在并网情况下，若检测到转速偏差大，判断机组已进入孤网。综上所述，垃圾发电厂输电线路跳闸时，汽轮发电机组转速、电压完全可以自动稳定运行，主蒸汽和环保参数采取一定措施可以稳定运行，DEH系统经过增加“孤岛”逻辑也可以稳定孤岛频率。因此输电线路跳闸时汽轮发电机带厂用电孤岛运行是完全可行的。
2.4汽轮发电机组带厂用电与电网并列
汽轮发电机组带厂用电孤岛运行，线路故障消除后由电网侧重新恢复送电，具备并网条件时，可以直接从输电线路电厂侧断路器处将“孤岛”与电网并列运行，因此需在电厂侧线路断路器处新增同期并列点。该并列点可以选择主变高压或低压侧断路器。优缺点如下。当并列点选择线路断路器时:优点是全厂只需增加1个同期点，改造简单，且孤岛并网时操作简单，缺点是系统改造后试验时必须两台机组同时参与，试验期间风险较大。当并列点选择主变高压侧断路器时:优点是可以单台机组分别试验，缺点是需增加2个同期点，线路跳闸时需将主变高压侧断路器断开，35kV母线送电后再进行并网，且两台机组只能逐一并网，此过程需进行一系列倒闸操作。
主变低压侧断路器:优缺点同主变高压侧并网。新增同期并列点改造基本思路如下（以某垃圾焚烧发电厂为例）。某垃圾焚烧发电厂目前配置两台套自动准同期装置，每一台自动准同期装置配置一套自动同期选线器，每一套自动同期选线器配置8个同期点。新增35kV线路断路器同期点可以“借用”该两套自动准同期装置任一套，不需新增自动准同期装置。新增电缆接线及DCS系统配置如下:
1）新增35kV线路侧电压互感器电压量至自动准同期装置自动选线器。
2）新增35kV母线电压互感器电压量至自动准同期装置自动选线器。
3）新增自动准同期装置自动选线器至35kV线路断路器合闸回路。
4）在DCS系统中，新增线路断路器检同期并网选择点控制逻辑功能，还要增加“检同期”和“检无压”选择，正常倒送电时选择“检无压”，孤岛并网时选择“检同期”。
5）自动准同期装置新增同期点并网时的频率和电压调节:发电机组带厂用电进入孤岛运行期间，机组DEH系统进入“转速控制”模式，其转速目标值始终保持3000rpm，因此待并孤岛系统的频率不可调，但自动准同期装置允许频差为±1．5Hz，非特殊情况可以满足要求，如遇系统频率过高或过低超过允许值，可以调整DEH目标值满足要求;自动准同期装置允许压差为±0．5%，电压调节可以随时调整发电机无功满足要求。
结语
综上所述，垃圾焚烧发电厂输电线路跳闸带厂用电孤岛运行方式下，通过新增输电线路同期并网点，做到不停机直接与电网并列运行是完全可行的。
参考文献
[1]电力行业电站汽轮机标准化技术委员会．汽轮机调节控制系统试验导则:DL/T711-1999[S]．北京:中国电力出版社，2000．
[2]国家能源局．汽轮发电机运行导则:DL/T1164-2012[S]．北京:中国电力出版社，2012．
