特高压半波长交流输电系统经济性与可靠性评估

结合特高压交直流输电技术经济性方面的最新研究成果,采用最小年费用法对特高压半波长交流输电系统和±800 kV特高压直流输电系统2种输电方案的经济性进行方案比较和敏感性分析,给出了特高压半波长交流输电系统的临界经济输送功率和附加控制费用上限,并对特高压半波长交流输电系统和±1 000 kV特高压直流输电系统的输电经济性进行了比较.运用可靠性评估方法对特高压半波长交流输电系统和±800 kV特高压直流输电系统2种输电方案进行了定性和定量的可靠性评估.     

半波长交流输电技术研究及应用展望

半波长交流输电是一种远距离、大容量的输电方式。对于工频为50 Hz的交流输电系统,其输电距离大致为3 000 km的整数倍。首先简要回顾半波长输电技术在国外的研究进展、该技术的基本原理和特征,及其关键技术问题和解决方案;然后对半波长技术包括500、750和1 000 kV的半波长输电系统之间,以及半波长技术与±800和±1 000 kV特高压直流输电系统进行比较;结果表明:从新疆电源基地送电至三华特高压同步电网,输电距离为3 000 km时,1 000 kV特高压交流半波长输电系统具有良好的技术经济优势,其是特高压直流输电之外的另一种远距离输电技术,且有直流输电不具备的同步联网功能。     

特高压交流和直流输电系统可靠性与经济性比较

文中量化对比分析了特高压交流和直流输电系统的可靠性与经济性。首先,分别将特高压交流、直流系统划分为不同的子系统,基于状态枚举法,计入元件备用影响等,分别建立了各子系统可靠性评估模型,其次,结合各子系统间的故障逻辑,分别建立了特高压交流和直流系统多状态可靠性评估模型,并采用状态枚举法求解。然后,综合计入投资、运维、输电损耗和停电损失费用等,建立了二者的经济性评估模型。最后,通过算例对比分析了二者的经济性和可靠性,结果表明:在相同输电距离下,交流系统的强迫能量不可用率低于直流系统;当输电距离超过1300 km时,交流系统的等效停运率大于直流系统;在不考虑停电损失费用的情况下,当输电距离小于1300 km时,交流系统经济性更优,反之则直流系统更好;若计入停电损失,在合理的输电距离范围内,交流输电经济性优于直流。     

特高压半波长交流输电系统电磁暂态特性分析

我国主要能源基地到负荷中心距离较远,接近工频半波长范围,特高压交流半波长输电可以作为超远距离、大容量电力送出的一种可选方案.基于我国特高压线路参数并参考规划中的特高压系统,建立了特高压半波长输电系统研究模型,对特高压交流半波长输电的工频过电压、操作过电压、接地故障过电压以及潜供电流等问题进行仿真研究,给出了限制过电压和...     

半波长交流输电技术前沿追踪与述评

半波长交流输电作为一种超远距离、大容量的输电技术,因其特有的技术优势和经济性在国际上得到广泛关注,在超远距离点对点输电模式中具有竞争力和应用前景。我国主要能源基地距离负荷中心较远,接近一个工频半波长,特高压半波长交流输电可以作为电力送出的一种可选方案。本文介绍了半波长交流输电技术的研究进展,这些研究主要集中在该技术的稳态及暂态运行特性、功率传输特性、潜供电流和过电压及其抑制方法、调谐半波长输电、继电保护技术和抽能供电等。这些研究成果为特高压半波长交流输电系统未来试验工程的实施提供了有力的技术支撑。     

±800kV特高压直流输电系统过电压仿真分析

为形成西电东送、全国联网的电网战略格局,需建设特高压电网.对于这种远距离、大容量的输电需求,±800 kV直流输电系统比1000 kV交流输电系统更适合、更有优势.近几年全国已建成多个±800 kV直流输电系统,江西首条特高压直流输电线路雅中—江西±800 kV特高压直流输电工程也将在2021年投运.相比于超高压电网,特高压直流输电系统过电压保护与绝缘配合的要求更加严格,因此对特高压直流输电系统的过电压分析是十分必要且迫切的.文中运用PSCAD仿真软件搭建了双12脉动特高压直流输电系统模型,对各种故障情况下500 kV交流侧和±800 kV直流侧的过电压进行了仿真分析.     

南方电网公司“±800 kV特高压直流输电技术开发、装备研制及工程应用”项目获中国电力科技奖一等奖

<正>2014-05-20,2013年度中国电力科学技术奖颁奖仪式在京举行,由南方电网公司牵头完成的"±800kV特高压直流输电技术开发、装备研制及工程应用"项目荣获一等奖。特高压直流输电相对于特高压交流输电,具有送电距离远、送电容量大、经济性好等优势,是实现我国能源资源跨区域、大规模优化配置的重要战略途径。±800 kV特高压直流输电技术极其复杂,面临着电压等级提升、输电容量增大带来的一系列挑战,技术起点高、创新难度特别     

基于稳态特性的特高压半波长与直流混联系统电压无功控制

基于半波长输电系统准稳态模型,建立了特高压半波长与直流混联系统,即通过直流线路异步联网的系统间接入半波长输电线路的系统方程,结合直流线路滤波器投切、送受端无功补偿装置等,研究了半波长输电线路两侧端口处系统电压和无功特性,提出了半波长不同送电功率和直流运行功率变化时基于系统的稳态潮流特性的特高压半波长与直流混联系统的送受端联合电压无功控制方案,分析了不同送电功率和负载功率因数情况下半波长输电线路的电压和电流分布特性,以及直流运行功率变化对半波长输电系统潮流电压的影响。     

特高压半波长交流输电技术在我国新疆地区电源送出规划中的暂态稳定性研究

以我国新疆电源通过长达3 000 km的特高压半波长交流输电线路送至华东电网为例,对特高压半波长交流线路的机电暂态稳定性进行了研究.在不同故障形式下,半波长线路具有较好的功角稳定性;根据输电线路严重故障点和输电能力的分析,认为其输电能力可以满足电源外送需求;网对网送电方案有利于提高电源的送电可靠性.     

湖南特高压交直流输电相互影响研究

根据电网发展规划,"十二五"期间,1000 kV特高压交流输电工程和±800kV特高压直流输电工程将同时落点湖南,分析特高压交流电网安全稳定性具有重要意义.本文基于PSASP仿真软件,开展特高压交直流投产后,湖南电网的总体受电能力研究,对特高压交流和直流输电相互影响进行详细分析与计算.由于特高压交直流分别故障将造成大量...     

特高压交流输电模型的建立与经济性优选分析

交流1 000 k V和500 k V具有不同的适用输电容量与距离范围。针对电源点送出的不同情况,应合理选择电压等级,并匹配相应的线路回数、串补度、开关站等。以往多采用BPA仿真软件通过连续潮流算法得到,但该方法计算调整复杂且费时,需对多种送电需求情况进行分析时计算量尤为庞大。提出一种基于交流线路输电能力的算法,采用Matlab软件编程实现交流输电模型建模及经济性优选方法。该方法可以在考虑电网强度等因素情况下,采用热限制、电压降落限制、稳定限制等约束条件,得到交流线路输电能力曲线。在此基础上,建立超、特高压交流输电模型,结合单位容量年费用比较法进行经济性优选,最终得到满足电源点送电任意输电容量和输电距离需求下的经济性最优交流输电电压等级及其输电模型配置,对于我国输电线路的规划建设具有重要的参考意义和实用价值。     

基于测后模拟原理的半波长输电线路暂态量纵联保护

针对特高压半波长超长的输电距离带来的继电保护难题,提出基于测后模拟原理的半波长输电线路暂态量纵联保护方法。特高压半波长交流输电具有传输距离远、输送容量大、全线无功自平衡等优点,可以作为未来清洁能源电力输送的一种可选方案。通过分析现有输电线路保护方法对于半波长交流输电线路的不适用性,对特高压半波长输电线路在区内外故障情况下,推导至中点的暂态量电流和的绝对值在短时窗内积分方向的不同进行理论分析;以贝杰龙模型为基础,利用测后模拟原理构成输电线路暂态量纵联保护方法,进行仿真实验;进而判别输电线路单相接地故障时故障初始角、故障位置和过渡电阻对故障判据的影响。仿真实验证明,此方法构成的保护计算精度高,相较于工频量构成的保护其动作速度更快且几乎不受过渡电阻、故障距离及故障初始角变化的影响,理论分析与实际的仿真结果相一致。     

特高压半波长输电系统绝缘配合研究

特高压半波长输电技术具有输送距离长而不需要建设中间开关站等优点,但沿线路的运行电压、工频过电压和操作过电压特征以及过电压限制措施与传统的特高压输电技术有明显不同之处,因此需要对半波长输电线路的沿线稳态运行电压、工频过电压、操作过电压、绝缘配合等进行研究.绝缘配合研究主要包括:确定变电站电气设备绝缘水平和空气间隙距离、确...     

关于1 000 kV特高压交流输电系统保护的设想

特高压输电线具有巨大的经济效益和技术优势,在国外已取得丰富的经验.针对南方电网跨地区大容量输电出现的难题,提出发展1 000 kV特高压交流输电,而特高压交流线路输电容量大,对系统的稳定影响大,技术要求高,为此,在论述和分析国外成功经验的基础上,结合南方电网1 000 kV特高压交流系统的情况,提出特高压交流输电系统保护的局域网设想和配置方案,可供有关技术人员参考.     

特高压半波长交流输电线路稳态特性研究

基于特高压半波长交流输电系统的正弦稳态解析解,分析了系统接感性负载和容性负载2种情况下,负载特性、功率因数对稳态运行特性的影响.结果表明:在不出现严重过载的正常工况下,半波长交流输电系统的线路过电压水平较低,线路损耗和电晕损耗较低,送端和受端的电压和电流的有效值差很小,相位基本反相;在过载情况下,线路中间段出现过电压现象;负载功率因数越高,线路的电压和电流越稳定.     

特高压交流电网建成后华东电网的安全稳定性分析

为了研究特高压交流输变电工程的建设对华东电网安全稳定性的影响,结合多个与华东落点相关的特高压输变电工程,采用电力系统仿真软件BPA对特高压交流电网发生单一或复杂故障的情况进行计算,分析了特高压交流电网建成后华东电网的安全稳定水平。计算结果表明,当徐州-南京北双回线路发生异名相跨线故障时,电压逐渐滑落同时伴随功角逐步摆大,系统暂态失稳;对所提出的3种安全稳定控制方案进行比较后确定了推荐方案。进一步分析徐州-南京北双回线路N-2故障时失稳情况特殊性的内在机理,是随着华东电网分层分区的进行,在大量受入有功功率或缺乏无功电源支撑的地区可能因线路故障从而引发电压稳定问题。