当前华中电网面临的挑战及应对措施

介绍华中电网跨区通道、区内500 kV电网的现状及未来电网发展趋势,总结"特高压、大电网、大机组"背景下华中电网的主要特点,分析电网运行控制面临的问题及未来电网面临的挑战,提出解决问题的思路或应对措施。     

特高压网架对华中电网短路电流水平的影响分析及限流措施

电力系统的高速发展导致了系统短路电流水平的急剧增加,原有开关设备的遮断容量将不能满足系统要求。针对2020年1000kV特高压网架形成前后的华中电网短路电流计算结果,分析讨论了提高电力系统电压等级、系统解环分区运行、采用高阻抗变压器等措施对华中电网短路水平的限制作用,并通过统计对比分析论证了1000kV特高压交流网架建立后有利于改善华中电网的短路电流水平。     

葛南直流系统大负荷试验中华中电网方式安排

葛南直流输电线路,是我国第一条超高压远距离直流输电线路,直流双极额定输送容量设计为122MW。极1于1989年9月投运,极D于1990年8月投运,至1997年底已分别运行了45015h和35985h,两网交换电量总计达112．8亿kw·h,发挥了一定的联网效益,但输送功率与工程设计目标差距较大。为考核葛南直流输电系统在额定输送功率下长时间稳定运行的能力,暴露设备缺陷并进行消缺工作,以保证三峡电站投产时葛南直流输电系统能可靠输送额定容量,根据国家电力公司的要求,特进行葛南直流大负荷试验,试验手1998年9月中旬进行。1试验项目整个试验分为5…     

发展特高压交流输电,促进全国联网

针对我国电网的发展趋势 ,论述了发展特高压输电的必要性。通过与± 5 0 0 k V直流输电和 75 0 k V交流输电的比较 ,从技术和经济上分析了采用特高压输电的优点及可行性并讨论了发展特高压输电需重点解决的问题     

云广直流小功率孤岛试验发现的问题及应对措施

云广直流孤岛方式运行是提高云南水电外送能力和保证南方电网安全稳定运行的重要措施。总结了云广直流带小功率孤岛试验中发现的主要问题及应对措施,诸如小湾电厂机组调速器不完全适应孤岛方式,直流闭锁后机组频率从最高频率下降至50 Hz时间较长,孤岛模式转联网模式过程小湾电厂机组有功功率波动较大等。这些问题的解决大大减小了后续大功率孤岛试验的风险。     

交直流耦合作用弱化稳定性机理及应对措施

继"十一五"末复龙—奉贤特高压直流投运后,2014年四川复龙地区还将投运溪洛渡—浙江±800kV/8 000MW特高压直流输电工程。由于配套溪洛渡电站部分机组先于直流投运,为充分利用水电,2013年溪洛渡电站将通过长链型交流通道,经复龙换流站接入四川主网。研究表明,复龙换流站交流出线故障,由于网架结构薄弱和交直流耦合作用等不利因素影响,送端机组存在第2摆暂态失稳和功角增幅振荡等稳定问题,并成为制约水电充分利用的关键因素。文中通过送端混联电网受扰后特征量动态轨迹分析,揭示了直流功率快速恢复导致送端机组回摆过制动继而引发第2摆暂态失稳,以及直流送电功率随振荡中心电压起伏而"助增促降"交流线路功率波动,弱化系统振荡阻尼的物理机理。提出了相应的控制措施,为过渡期水电大容量外送提供了重要技术支撑。     

电力系统数模混合仿真技术及发展应用

近年来,特高压电网快速发展,大规模交直流混联带来电网特性深刻变化,对电力系统仿真提出更高需求。电力系统数模混合仿真能够较精确地模拟交/直流电力系统的运行特性和动态过程,是研究大规模交/直流电网运行特性的重要方法,其特点是仿真精度高、速度快,是认知大电网运行机理特性的基础平台,但混合仿真响应的建模相对复杂,规模有一定局限。从电力系统数模混合仿真技术及发展应用等多方面对电力系统数模混合仿真技术进行了深入描述,对电力系统数模混合仿真的功能及应用范围进行了详细介绍,并结合未来我国特高压大电网发展需求,提出电力系统数模混合仿真技术的发展方向。     

大规模特高压直流水电消纳问题及应用实践

随着金沙江、雅砻江、澜沧江流域溪洛渡、向家坝、糯扎渡、锦屏等巨型水电站陆续全部竣工和集中并网发电,中国水电输送规模急剧扩大,大规模水电输送直接影响到中国电力资源大范围合理配置,其消纳和对受电端电网的调峰矛盾凸显。然而,由于送端电网水电调节性能弱和消纳能力有限,中国现行的按照电站自身的运行要求或者送端电网的电力盈余安排输送计划的方式,极易出现"直线"或者"反调峰"水电输送计划,加重了受电端电网调峰压力,不利于水电大规模消纳和发挥其优质的调峰作用。如何根据送受端电网负荷特性差异,发挥跨流域梯级水电站群相互补偿作用,利用不同电源特性以最大程度消纳水电和发挥水电的调峰作用,需要研究水电大规模输送的网网协调、网省协调、厂网协调优化调度方法、补偿机制、调峰阀值和协调策略等。上述问题是中国现阶段特高压直流水电大规模输送核心所在,其研究将能够更加合理配置中国电力资源,缓解受电端电网调峰压力,改善长三角洲、珠江三角洲电源结构,减轻这些地区的雾霾压力,切实保障中国电网安全、经济、环保、可靠运行。     

总结经验教训、迎接华中电网新发展

文章总结华中前20年电网建设的经验和教训,分析三峡工程建设和长江经济带对外开放,将促进华中经济高速发展前景,针对区内煤炭资源贫乏和燃料运输困难之间的矛盾,提出了今后30年电网的发展战略。     

应对特高压直流大扰动的稳定措施综述

特高压直流对于保障大规模清洁能源消纳和负荷中心的电力可靠供应具有重要作用,近年来得到快速发展。特高压直流输送功率大,一旦发生极闭锁、换相失败等大扰动将对送、受端系统的有功和无功功率平衡造成较大冲击,若不采取有效应对措施,可能会导致电网稳定破坏。为实现“碳达峰、碳中和”目标,越来越多的新能源将通过特高压直流送出,直流大扰动诱发的过电压导致新能源机组连锁脱网的风险日益突出。立足于实际电网生产运行,从功角稳定、频率稳定、电压稳定和过电压等4个方面对应对特高压直流大扰动的稳定措施进行梳理,并尝试给出了提升大电网稳定水平的措施建议。     

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。     

影响特高压电网运行的因素及应对策略

我国能源资源和地区经济发展呈逆向分布,建设特高压电网实现电能的大规模和远距离输送成为我国解决能源分布不均衡格局的必然选择。特高压电网在实现我国电力资源更大范围配置的同时,也增大了电力系统的规模,使电力系统面临更多的风险。深入分析了特高压电网运行中的风险因素,详细阐述了各类风险因素产生的原因以及对电网安全稳定性的影响。根据特高压电网的特点,提出了特高压电网风险评估流程,同时提出了评估流程分解与简化的方法。最后提出了特高压电网应对各类风险的对策。     

华中电网的直流紧急功率支援问题

研究了1 000 kV交流特高压试验示范线建成后,直流输电调制对华北—华中互联电网运行安全稳定的作用。分析了直流紧急功率支援的机制以及实现方法,并对华中电网内直流系统发生双极闭锁故障时,华北—华中互联电网和特高压交流输电通道承受故障冲击的能力及系统的安全稳定水平进行了仿真分析。通过一回直流双极闭锁故障时,华中电网中4回直流输电线路之间紧急功率支援的仿真研究结果表明,采用直流输电系统紧急功率支援对保持互联系统稳定性和供电可靠性具有良好的效果。     

特高压直流接入江西电网后的故障影响分析及其应对措施

江西电网计划于2020年建成首条±800 kV特高压直流输电工程,西南电网大容量清洁能源将通过特高压直流输入江西电网,同时江西受端系统安全稳定性将面临挑战。为研究受端系统故障对交直流混联系统暂态稳定性的影响,提出了一套离线仿真的分析方法。该方法涵盖了交直流混联系统可能存在的换相失败、闭锁以及连续换相失败后闭锁的运行风险分析,并基于分析结果提出相应的安全控制措施。以雅中—江西±800k V特高压直流输电工程为例,分析了直流阀直接闭锁和连续换相失败后闭锁两类故障,对比两类故障对江西电网安全稳定运行造成的影响,提出了配套的应对措施。仿真研究表明,所提评估分析方法能有效指导电网运行与控制,所提安全稳定控制措施能有效提高电力系统应对紧急事故的能力。     

魁北克停电事故分析及对我国“三华”联网的启示

1989年3月13日发生的特大地磁暴造成加拿大魁北克电网大停电事故,介绍事故前魁北克电网的运行情况以及事故的经过和原因分析。作为一种新的电网灾害,磁暴对我国规划中的"三华"特高压同步电网的影响和风险分析亟需开展。结合"十二五"期间国家电网公司的规划,对我国大规模同步电网的磁暴灾害风险和潜在的威胁进行探讨。在总结魁北克大停电的教训和治理经验的基础上,提出了"三华"特高压同步电网磁暴灾害的防御措施和建议。     

架空输电线路输电损耗的差异及降损措施

分析了高压交流输电和高压直流输电线路损耗的来源和影响因素,对高压交流输电和直流输电线路损耗进行了对比,讨论了降低输电线路损耗的可能措施,评估了实施这些措施的经济性。     

酒泉±800kV特高压直流输电工程入湘落点及衔接方案研究

分析了酒泉±800 kV特高压直流工程的供电范围,结合湖南电网结构特点及分区电力平衡结果对酒泉换流站系统接入方案进行综合分析,通过多方案比选,提出酒泉换流站落点区域及其与湖南电网衔接方案。     

鲁固特高压直流黄河大跨越绝缘子串选择及防振措施设计

鲁固特高压直流是继±660 kV银东线、±800 kV昭沂直流后的第3条外电入鲁直流输电通道,在山东境内跨越黄河,设计阶段需按照大跨越设计。结合工程实际和以往大跨越工程经验,重点介绍了黄河大跨越的绝缘子串选型原则,给出了绝缘子串型式及配套金具的选型结论;同时,结合大跨越导线的常用防振方案,给出了防振方案的设计方法,可为后续工程的黄河大跨越提供设计参考。     

葛南直流输电额定容量输电考核试验华中电网的安全分析

论述了葛南直流以输电系统输送额定负荷时对华中５００ｋＶ 架安全稳定运行的影响,详细了发生直流系统故障、交流系统邦联和交、直流系统复故障时电网的安全稳定水平,并提出了相应的安全对策和稳定措施。