特高压交直流输电技术在四川电网的运用

特高压输电技术在远距离、大容量输电上具有不可替代的优势,在中国西电东送战略中将发挥主要作用。在介绍特高压输电技术的研究和发展的同时结合国网公司国家骨干网架的总体规划,对特高压交直流输电技术在四川电网发展的必要性和网架规划方案进行了详细阐述。     

当前电力工业发展的关键技术问题

在“十五”期间 ,按照“重点建设电网 ,积极发展水电 ,优化发展火电 ,适当发展核电 ,因地制宜发展新能源 ,高度重视环保 ,开发与节约并重 ,提高能源利用效率”的方针 ,电力工业将重点开展以下技术领域的研究 :(1)研究全国联网技术 ,加速实施全国电网的互联 ,重点研究电网规划关键技术 ,大区电网交直流互联的关键技术和直流输电技术 ;(2 )更高一级电压的输电技术 ,重点研究 75 0ｋＶ和特高压的输电技术 ,包括高压和系统运行控制技术等 ,为全国联网和更高一级电压的选择以及大型能源基地的长距离大容量输电建设提供技术保障 ;(3)研究电网稳定 …     

特高压交直流混联输电及稳定运行综述

近年来,我国电力系统的电压等级不断提升,电网规模不断扩大,尤其是高压交直流混联系统给电力系统稳定运行带来了一系列问题。阐述发展特高压输电的动因,分析比较交流输电和直流输电的性能,总结我国特高压交直流的建设成果,介绍特高压交直流混联电网运行稳定问题和交直流的相互影响。当高压直流电网接入交流电网后,对其安全稳定运行提出了挑战,根据存在问题提出建议,保障大电网安全可靠运行。     

特高压交直流电网输电技术及运行特性综述

特高压电网的建设解决了我国一次能源与需求呈逆向分布的矛盾,能够满足各类大型能源基地的发展与大规模新能源接入。介绍了交直流输电技术的发展现状及其特点,阐明了我国特高压电网"强直弱交"特性突出,探讨了交直流电网之间的相互作用及影响,最后根据现存问题提出了应对措施,主要目的在于使特高压交直流混联电网适应当下大电网运行模式,从而保障电网运行安全稳定。     

保障系统安全稳定的电网构建应对策略研究

“十三五”期间,中国的特高压交直流工程跃进式发展、东中部地区仍是电力负荷中心、大型能源基地进一步西移和北移,这些典型特征使得电网构建过程中的系统安全稳定问题面临新的挑战。针对中国现状电网的安全稳定问题,吸取现状电网安全稳定经验教训,剖析电网发展可能带来的安全稳定问题,统筹考虑送端电源基地与受端负荷中心、特高压与500 kV、交流与直流的协调关系,兼顾过渡期,提出电网构建应对策略,保障系统安全稳定。     

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...     

特约主编寄语

随着我国特高压交直流混联电网规模的不断扩大,电网大范围优化资源配置能力得到了显著提升。与此同时,也对电网保护与调控系统提出了新的挑战:特高压电网交直流、送受端耦合日益紧密,存在局部故障影响全局的安全风险;新能源机组、直流输电大规模投产使得电网调节能力严重下降;电力电子设备及其控制系统与传统交流系统交织,使得系统呈现出复杂的动态特性。因此,关于交直流混联电网安全运行关键技术的研究亟待开展。     

高压直流输电的前沿技术

大容量、远距离输电已经成为我国电网发展的趋势，而直流输电技术在大容量、远距离输电中占有极其重要的地位。开展高压直流输电的前沿技术研究，对我国电网的建设和安全稳定运行均具有重要的意义。结合高压直流输电技术在南方电网中的应用，重点介绍中国南方电网公司在直流输电和交直流混合电网运行技术、直流输电工程技术自主化及特高压直流输电技术方面研究的最新进展，包括在高压直流输电前沿技术方面的研究成果及其在南方电网中的应用。     

锡盟特高压配套风电基地输电规划研究

立足于改善电源结构,优化资源配置,充分利用锡林郭勒盟风资源优势,对锡林郭勒盟特高压交直流配套7000 MW风电基地的电力送出开展输电规划研究.结合地区电网及受端电力市场空间,指出锡盟风电基地的市场定位是与火电基地共同通过特高压交直流输电通道送至华北、华东地区;根据风电出力特性、火电出力特性以及特高压交直流通道的运行方式...     

促进清洁能源消纳的全网一体化发电计划模型及求解

随着特高压交直流通道和大型能源基地的快速发展,中国电网表现出明显的全网电力电量平衡一体化特征,对现有分省平衡、各级调度弱耦合的现有调度计划业务模式提出了新的挑战。为此,文中提出了一种适用于工程实践的综合考虑发电侧多元能源发电互补特性、特高压线路输电运行特性、用电侧柔性负荷响应特性的全网发—输—用发电计划一体化优化模型。建立的发电侧多元能源互补模型,可降低清洁能源并网功率的波动性,提升清洁能源消纳;建立的用电侧柔性负荷响应模型,可配合发电侧功率调整,增加消纳清洁电能消纳空间;建立的连接能源基地与负荷中心的交直流输电通道功率模型,可全局考虑送受电网发用电特性,降低电网整体运行成本。基于中国某跨区互联电网系统的实际数据,验证了所提模型的有效性。     

国网“十三五”规划电网面临的安全稳定问题及对策

中国能源资源与生产力逆向分布,能源基地距离负荷中心1 000~4 000 km,必须实施能源大范围优化配置,才能保障能源供应。“十三五”期间,特高压步入加速发展的快车道,国家电网（不含南网）将形成“三送端（西北、东北、西南）、一受端（华北—华中—华东）”的规划电网格局,将出现交直流并列运行、多直流集中馈入受端等特征。直流输送容量的提升和大容量特高压变压器的应用使电网安全稳定性面临新的挑战,多回直流集中送电“三华”负荷中心也对送端电网的频率稳定水平提出了更高的要求。依托国家电网仿真中心,从短路电流、静态安全性、暂态稳定性、动态稳定性、电压稳定性等方面进行安全校核,结果表明,通过构建“强交强直”电网格局、采用交直流协调控制策略、适时解开1 000/500 kV电磁环网等对策,可有效解决国网“十三五”规划电网面临的主要安全稳定问题。     

特高压同步电网构建方案论证及安全性分析

目前,我国电网基本实现了全国互联,全国形成了东北-华北-华中、华东、西北、南方 4个主要同步电网。未来我国同步电网的构想中将东北-华北-华中电网调整为华北-华中-华东同步电网,以特高压为骨干网架,全国形成华北-华中-华东、西北、东北、南方 4个主要的同步电网。特高压同步联网可实现长距离、大容量输电,促进跨大区、跨流域水火电互济和更大范围资源优化配置提供网架支持,避免出现通过 500kV交流线路联接大区电网存在的动态稳定问题,同时可解决 500kV电网短路电流超标问题。     

基于特高压交直流混联电网的调相机无功补偿及快速响应机制研究

为了改善特高压交直流混联电网的无功功率调节能力,国网公司近年来在送、受端加装了很多了大型调相机。目前,大型调相机的暂态及动态特性复杂,主要受电机本体及励磁系统的影响,也与特高压交直流电网结构及故障等因素有关。为充分发挥和提升大型调相机对特高压电网电压的支撑作用,满足特高压交直流混联电网对大型调相机无功快速出力的需求,根据特高压直流的云-广±800kV电网结构搭建PSCAD/EMTDC仿真模型。结合目前实际的湖北电网运行特点,研究大型调相机对受端电网交、直流侧电网电压的影响。分析大型调相机对系统电压的无功支撑作用以及快速响应机制,为今后国家电网公司在特高压直流电网中安装大容量的调相机提供参考和建议。     

交流特高压在中国应用的经济和安全分析研究

就交流特高压在我国远距大容量输电、区域网互联和特高压网3个应用范围进行了安全性和经济性分析,在直流高压(包括背靠背)、交流500kV和特高压3种方案之间展开比较。结合有关特高压文章中不同观点进行讨论,结论是在3种不同应用范围,与直流高压(包括背靠背)、交流500kV比较,交流特高压在经济和安全方面都没有优势。其中,远距大容量输电在600km及以上优选直流高压输电,600km以下优选交流500kV,在接近600km和大于7000MW以上的输电容量可在500kV与特高压之间进行比较选择。交流互联因扩大同步网降低了安全稳定性,直流背靠背互联可提高安全性但投资较大,需根据不同情况进行优选。特高压网的互联经济效果与其它方式的互联效果差别不大,若再考虑投资因素,可推荐超高压网 直流和超高压输电 背靠背或超高压互联模式。建议积极展开提高我国超高压网利用率的研究。     

“十三五”电力规划中新能源大规模外送的安全稳定问题

"十三五"期间国家科学推进远距离、大容量电力外送,特高压快速发展,《电力发展"十三五"规划》中提及的东北扎鲁特—山东及华北胜利—锡盟特高压外送工程等都为重要的电力外送通道,规划中的电网格局将出现大规模汇集电力通过直流送出、大规模新能源接入及交直流并列运行等特征,直流输送容量的提升将给电网安全稳定带来新的挑战和问题。依托国家电网仿真中心,从特高压交直流大规模电力外送的暂态稳定性方面进行安全稳定校核,剖析大规模电力外送给电网所带来的一系列新问题,提出可能的应对措施,有效解决国家电网"十三五"规划电网中大规模电力外送通道面临的主要安全稳定问题。     

A grid for tomorrow

The Chinese government plans to establish ultra-high voltage (UHV) systems to transmit an additional 250 GW of electricity by 2020. The plan includes prioritizing the development of 60 GW of hydropower in the western part of China. To transport power from the west to the eastern and southern industrial centers in Shanghai and Guangdong, the government intends to utilize UHV 800 kV DC for bulk power transmission and UHV 800-1000 kV AC for interconnecting the regional AC networks in the east and south. With the national UHV grid, the government hopes to address the present status of imbalance between electricity supply and demand. The UHV grid also aims to promote electricity trading between different regions over different scales, optimizing the utilization of energy sources within large areas, meeting the requirements of economic development and creating competitive national energy markets     

西电东送纯直流输电方案研究

2015年后全国联网格局将逐步形成,届时,全国电网将分为四个同步电网,即东部电网、中部电网、南方电网及西北电网.对于远距离(超过1000km)、大容量(超过50GW)的西电东送工程,如果采用纯直流输电方案,将会出现多条直流线路同时落点于同一交流系统的情况,这对交流系统的安全稳定运行有一定影响.文章以2030年为水平年,分析了在不同直流和交流系统故障情况下各同步电网的稳定性,并对多直流落点系统中各直流线路的恢复特性进行了研究.分析结果表明,西电东送工程采用纯直流输电方案在技术上是可行的.     

我国未来同步电网构建研究

在对我国同步电网现状分析的基础上,结合我国特高压电网发展规划情况,提出了“十二五”初期和2020年前后我国同步电网构建方案。对华北一华中一华东特高压同步电网的合理性、技术可行性以及电网综合效益进行了分析。     

特高压交直流接入对江西电网暂态稳定的影响分析

雅中特高压直流及华中特高压交流环网接入江西电网后,电网特性发生根本性变化,暂态稳定约束成为江西电网运行及控制主要约束条件。深入研究交直流混联背景下江西电网暂态稳定水平及其影响因素具有现实指导意义。基于PSASP程序建立江西电网220 kV以上交流系统及±800 kV分层直流模型,仿真分析了直流系统典型故障、直流近区交流系统典型故障及交流环网对电网暂态稳定的影响。提出了提升暂态稳定水平的控制策略及应对措施,为特高压入赣后电网安全稳定运行奠定了基础。     

多分层直流馈入的特高压环网开断运行特性及安控措施

某受端省级电网的特高压交流环网投运后,为多特高压直流分层接入、满功率消纳提供了条件,受端特高压交直流以及1000 kV/500 kV交流电网之间的耦合强度加大。为保证故障后特高压交直流电网的可靠运行,仿真分析了1000 kV特高压环网开断后交直流耦合的电压稳定特性,以及开断后大功率转移至500 kV电网的热稳定特性,分析了此电网结构下电压稳定、热稳定两大运行问题产生的原因;为减小防控措施量,计及直流调制、切负荷等多资源控制手段的灵敏度以及优先级,建立了防控两大运行问题的统一多资源协控优化模型,并提出了基于控制代价的恒步长梯度下降启发式寻优方法来求解得到协控措施。依托实际电网开展了仿真计算,验证了该控制措施能够有效减少防控措施量。