罗 嘉，李 军，张红福

（1.广东电网公司电力科学研究院，广州 510600；2.广州粤能电力科技开发有限公司，广州 510600）

电力系统高频率运行将导致设备受损甚至破坏，引起电力系统崩溃等［1］。发电机高频自动切机保护根据电网当前频率来判断是否切机，当电网频率升高到一定值时，保护装置经过一定延时切除发电机［2］。典型的超速保护具有2项功能：

1）汽轮机103%超速保护，即当汽轮机转速升高至额定转速的103%（3090 r／min）时，关闭主汽调节阀和再热调节阀，使汽轮机迅速减负荷。汽轮机103%超速保护动作时对应系统频率为51.5 Hz，这类保护就是通常所说的OPC（over speed protection control超速保护控制）；

2）汽轮机110%超速保护，当汽轮机转速超过110%额定转速时，将迅速关闭主汽门、高压调节汽门和中压调节汽门，切除汽轮机，以防止引起重大事故。

在某些情况下，OPC对保持电力系统功角稳定起到了良好的作用［3］。但是，如果多台大机组的OPC同时动作，可能导致系统频率突然下降。这种情况下，当系统频率上升到汽轮机103%超速保护门槛值时，引起系统内所有装设OPC超速保护的火电机组快速关闭调节汽门，终止出力。于是系统频率出现骤降，待频率降低至50 Hz以下时，终止出力的机组又恢复出力，甚至可能使电网大规模地甩负荷，发生频率振荡或频率失稳事故，最终造成整个电网崩溃［4］，而且机组在甩负荷时由于蒸汽压力高会使汽门频繁开关，给机组轴系和热力系统造成频繁冲击，严重影响机组安全［5］。因此OPC策略的合理与否关系着电网和电厂两方面的安危，从电网安全运行角度考虑，希望高频切机保护的动作门槛值能有所不同，在电网频率上升51.5%之前时能首批切掉1～2台机组；……