巴西美丽山特高压直流输电系统设计特点

巴西直流技术起步较早,有自身建设运行经验。在对巴西直流输电发展现状分析的基础上,结合巴西规划于2018年建成的美丽山水电站送出特高压直流工程的特许经营权招标文件技术要求,对巴西直流输电工程在可靠性、过负荷能力、系统损耗和无功补偿配置等方面的设计要求进行分析。通过与中国特高压直流输电工程技术方案对比,总结电力私有化体制下巴西直流输电工程的设计特点,从特许经营方角度对美丽山水电站送出特高压直流工程技术规范的制定提出建议,为中国直流工程的设计工作提供参考。     

LOCKOUT继电器在特高压直流工程二次回路中的应用研究

由于巴西当地电网运行维护习惯不同,巴西美丽山二期±800 k V特高压直流工程交流系统二次回路中的LOCKOUT继电器与中国工程的应用和配置原则存在较大的差别。详细分析和比较了巴西与中国特高压换流站交流系统典型的断路器操作回路的差异性,提出了适用于巴西当地电网运行维护要求的特高压换流站交流系统二次回路中LOCKOUT继电器的配置原则。并以欣古换流站交流滤波器小组断路器的操作回路为例,详细介绍了LOCKOUT继电器的启动和闭锁逻辑。所提出的LOCKOUT继电器的配置原则有利于更好地适应巴西当地的电网建设,为特高压直流输电技术走出国门、服务世界提供了强有力的技术支撑。     

巴西电网失步解列情况分析及启示

失步解列是防止电网事故扩大而导致电网崩溃及大面积停电的最后一道防线,在大电网中广泛应用。2018年3月21日,巴西电网解列事件中,北部、东北部电网先后与主电网解列,巴西电网瓦解为3片。由于同步电网网架复杂、故障性质复杂、全局实测信息不足,失步保护的策略制定、实时判断和实时配合面临挑战。本次电网故障过程中系统解列的发生和发展过程体现了巴西区域电网联网架构、系统解列设备配置和参数整定、运行和管理等方面的自身特点。与中国电网实践相比,巴西电网发展具有自身理念,一是,电网管理方面,私有化特许经营体制对电网规划严格执行和电网系统保护参数适应性提出挑战;二是,输电网方面,电压等级密,若干主干网电压等级偏低,全国同步电网分层分区结构不明显,广泛应用各电压等级电磁环网。此次停电中电网解列过程,对巴西境内在建、在运的我国输电资产的管理提升具有重要参考价值。     

中国与巴西输电塔及基础设计比较与分析

介绍巴西输电塔及基础的设计特点,并从设计条件、铁塔外形、设计规范、基础型式等方面梳理分析巴西与中国杆塔及基础设计的差异及其原因,可为涉外输电工程的设计提供参考。     

美丽山特高压直流Ⅱ期工程附加控制功能设计

本文针对巴西美丽山直流Ⅱ期工程两端交流电网的特点,开展了附加控制功能设计。首先介绍了两种频率控制器的原理和特点,并对联网和孤岛运行方式下的频率控制器进行了选型和参数设计,利用美丽山Ⅱ期直流的频率控制功能,当电网发生故障时,有利于稳定电网频率。其次介绍了功率振荡阻尼控制的原理以及控制器设计方法,开展了控制器设计和参数设计,并在RTDS上进行了仿真试验,验证了阻尼效果。最后介绍了当交流电网发生故障时,需要紧急功率提升/回降美丽山Ⅱ期直流,开展了与安稳接口功能的设计。通过现场运行和试验表明,上述设计行之有效,对其他直流工程附加控制功能设计,有一定的参考和借鉴意义。     

巴西“9.13”远西北电网解列及停电事故分析及启示

2016年9月13日15时50分,±600kV Madeira Ⅰ直流沿线山火造成双极先后故障跳闸,在直流线路故障及再启动过程中,大量潮流反复转移至另一小容量交直流并联输电通道,引起系统振荡等异常现象,造成巴西远西北部两州ACRO电网与巴西国家互联电网解列。ACRO孤网频率升高,电压降低,引起大量切机和切负荷。与巴西电网曾发生的多次大停电相似,此次停电再次表明:虽然近年巴西输电网基础设施投资和建设已显著加大力度,但是,影响巴西电网安全稳定运行的网架结构、运行管理和系统控制等深层次问题并未根本扭转,一是,此次故障与大容量水电厂交/直流、大容量、远距离点对点输电方式密切相关,表明巴西电源结构、电网网架、电网结构规划建设方案仍需优化;二是,由于未能正确看待系统仿真过程中已发现的N-2下系统小概率高风险事件,在系统运行方式安排时未充分考虑,导致事故发生,表明巴西电网运行方式安排具有提升空间;三是,故障发生和处理过程中,遇到了保护、控制、监控、站用电、通讯系统等一系列异常和故障,扩大了事故范围,增加了事故分析判断难度、延迟了故障恢复时间,表明电网运行维护水平可继续提升。"9.13"远西北电网解列和停电事故集中体现了巴西在电网规划、建设和运行、管理等方面的特点,表明巴西电网加强管理、保障电网安全任重道远,也对我国高压直流输电技术装备首次输出海外的巴西美丽山示范工程未来安全稳定运行提出了挑战。     

巴西美丽山特高压双回直流工程协调策略设计

巴西美丽山特高压直流工程为双回直流送出工程,两回直流工程隶属于不同的项目公司,没有统一设计,且分期建设、各自管理,不同的设备供货商在设计理念上存在差异。针对以上问题,开展了主控系统设计,提出两回直流工程有功控制协调策略,可实现两回直流功率相互支援,有利于电网稳定运行。针对两回直流工程无功控制都采用定交流电压控制,提出两回交流滤波器的协调控制策略,在两回交流滤波器各自独立控制的情况下,可实现有序投退。针对两回直流工程在欣古换流站共用接地极的运行方式,提出了相应的控制保护策略,满足两回直流工程共用接地极运行的需要。通过联调试验和现场运行,验证了所述设计方案的有效性。     

巴西高压直流输电运行情况及启示

直流工程在巴西输电网中占据重要地位,建设和投运时间跨度大,工程运行、维护和管理考核具有本地特点。由于运维监管政策具有挑战性,巴西高压直流工程运维面临确保系统高可靠性和降低运营成本的双重压力。总体而言,背靠背直流工程整体运行情况良好,近年来的能量可用率一直维持在99%以上。从统计数据看,巴西长距离大容量直流输电工程的运行指标受不同设备运维状况影响大:阀和交流设备停电检修时间是影响工程能量可用率的主要原因;备品备件不足是导致换流变故障抢修时间延长的重要原因;长距离直流架空线路拉线塔比例高、线路维护任务重。中资企业丰富的特高压直流工程技术和管理经验有力地支撑了±800 kV 美丽山直流输电工程建设和运维,同时,工程实施需要应对中国和巴西两国管理体制、运营模式、标准体系等差异带来的特高压技术落地、入网和运行等方面的挑战。     

内蒙古电网110 kV变电站通用设计分析

针对目前内蒙古电网输变电工程在主变压器容量、配电装置布置、电容器组布置等方面设计与国家电网通用设计存在一些差异,内蒙古电力(集团)有限责任公司结合自身区域特征及电网运行维护管理特点,在梳理国家电网输变电工程通用设计的基础上,编制了内蒙古电网110 kV变电站通用设计。该设计的技术方案从6个方面明确了主要设计原则,并指出其与国家电网通用设计的不同之处,为设计人员应用提供了依据和参考,推进内蒙古电网建设的标准化进程。     

巴西“11·10”大停电事故分析及启示

2009年11月10日,巴西发生了大规模停电事故。结合巴西国家电力系统运行局的官方调查报告,详细介绍事故前巴西电网的运行情况、事故的起因、发展和恢复过程,分析总结事故的教训和经验,并结合中国电网实际,提出保障中国电网安全稳定运行、防止大停电事故发生的建议。     

巴西输电特许经营权体制下集约化运维方法研究

针对巴西输电特许经营权体制下电网设备的资产化属性更强,电网设备的运维管理更加分散、复杂的特点,首先分析了该体制下集控化运维管理体系的总体需求,以及运行集控化、变电站少人(无人)值守和运检一体化的主要模式和适用情况;其次,针对电网的实际情况和监管方的技术要求,提出了集控中心的总体设计方案,以及通信系统、网络系统及SCADA系统的实现方法。阐述了运维基地设置原则及变电站运行配置方法,认为配置运维资源时应充分考虑变电站及线路的运营特性,对各电网元件进行量化分析。最后指出了集控化运维的分阶段发展策略。     

我国未来电网建设从巴西电网大停电应吸取的经验

2009年11月10日,巴西电网发生全国性大面积停电事故。这是1999年以来与依泰普水电站输电系统故障相关联的第四次大停电事故,受到国外媒体和国内电力界广泛关注。根据各网站对巴西电网大停电的报导资料,分析了大停电的起因、发展过程、影响因素和深层次根源。巴西电网大停电的深层次根源是依泰普水电站的±600 kV、6 300 MW高压直流输电系统以及765 kV双回交流输电系统,大容量远距离直接接入圣保罗地区电网,直流输送容量超过地区电网最大负荷10％以上。在分析巴西电网大停电的基础上,探讨了我国未来电网建设从巴西电网大停电应吸取的经验和教训。最重要的经验和教训是：在我国未来电网规划、建设和运行中应避免大容量远距离点对点直接输电到地区电网;根据我国未来的发电能源和负荷中心特点,宜规划和建设1 000 kV/750 kV同步联网电网,以网络输电代替大容量远距离点对点直接输电,构筑安全经济的全国同步大电网。     

电网工程建设期待“名正体顺”

面对征地赔偿费用超过电网工程本体费用的尴尬现实,以法律制度和行政方式明确电网工程用地的公共之名、理顺电网投资的运作体制,方能破解电网工程建设的“远虑”和“近忧”。     

巴西“2009·11·10”和“2011·2·4”大停电事故及启示

查阅了巴西电网运行部门对巴西"2009·11·10"和"2011·2·4"大停电事故调查报告,简要描述了这2次停电的事故过程,重点回顾了具有典型特征的"2009·11·10"巴西大停电的事故经过,通过对事故的发生、发展和恢复过程的描述及事故原因的分析,借鉴国外停电事故的经验教训,结合我国电网的实际情况,总结了对我国电网安全运行的启示。     

巴西电力市场研究：电力市场化改革历程与市场交易机制

我国不同地区资源禀赋、网架结构和供需形势差异较大,其电力市场建设需要结合本地实际情况,并借鉴国外先进经验,设计适宜的市场体系和机制。巴西作为世界上水电资源最为丰富的国家之一,其市场机制设计在保障供电可靠性、提高水电资源利用效率等方面成效显著,为我国水电富集地区电力市场建设提供参考。作为巴西电力市场研究系列论文首篇,首先介绍巴西电力工业现状、市场化改革动机和历程、电力行业管理结构及职能;然后详细探讨巴西电力市场现行模式交易机制、不同交易品种间内在联系、新投产/已投产电源拍卖机制、中长期交易合同方式,以及电力系统调度方式;最后,分析巴西电力市场最新发展趋势。续篇将在此基础上深入探讨巴西电力市场结构、体制机制内在逻辑,并与美国、北欧、英国等国家/地区电力市场对比,分析其设计理念和适应性,总结对我国电力市场建设的经验借鉴。     

巴西"2·4"大停电事故及对电网安全稳定运行的启示

2011年2月4日,巴西发生了大规模的停电事故.事故覆盖东北部8个州,影响人数约4 000万.文中介绍了事故前巴西电网的运行情况以及事故的起因、发展和恢复过程,分析总结了事故的经验和教训.结合中国电网,提出了保障电网安全稳定运行、防止大停电事故发生的建议.     

加强电网工程环保规划设计的探讨

目前,电网工程建设过程中环保工作存在的一些问题逐渐凸现,如前期线路走廊的环境压力越来越大、电网规划缺少环评环节、设计过程环保工作不到位、主体工程设计中环保和水保措施不落实等,不同程度地影响了电网工程建设.通过剖析电网工程环保规划设计工作存在的问题及其存在的原因,提出了开展电网规划环评、开展电网工程环保和水保专项设计、建...     

巴西3·21停电事故分析及其 对湖南电网的启示

2018年3月21日巴西±800 kV欣古换流站因技术缺陷导致连锁反应,出现波及全国的大面积停电事故,对巴西北部和东北部14州造成重大影响。本文简要介绍了巴西电网的概况、事故的发展过程,初步分析了巴西3.21大停电事故的主要原因。从继电保护、安全稳定装置配置及策略分析、电厂一次调频特性等方面对祁韶直流的相应环节展开分析评估,结合湖南电网实际,总结了此次大停电事故经验教训。     

贵州洛斯达科技发展有限公司

贵州洛斯达科技发展有限公司是一家为电网工程勘察设计以及相关工作提供服务的高新技术企业。公司在电网工程中应用海拉瓦全数字摄影测量系统,并结合电力行业应用特点开发了一系列专有技术产品,形成了航测遥感技术在电网建设全过程的数字化应用,为输变电工程的勘察设计以及相关工作提供了有力的技术支持,     

国家电网公司线路典型设计在上海电网中应用的探讨

文章介绍了上海电网220kV线路建设的现状和线路设计中的影响因素,阐述了采用国网公司500kV线路和220kV线路典型设计,针对降低上海电网线路工程本体造价和综合造价偏高的问题,在上海电网中的应用价值,以提高线路工程的经济效益和社会效益。