提高电网输送能力 装备水平亟待
在第一次提高送电能力工程后,针对目前电网存在的实际问题,有关部门正研究制定再次提高送电能力的技术措施,并将组织实施。
电网现状:1/4线路受到三类因素限制
自1981年我国第一条500kV平武输变电工程投入运行以来,目前500kV电网已经覆盖了全国除西北、西藏和海南以外的省份。据统计,我国已投产的500kV线路总长度38000公里,形成了东北、华北、华中、华东4个以500kV为骨干网架的区域电网;并且实现了东北-华北-华中的交流联网,是世界上规模最大的500kV交流电力系统之一。输电距离长、供电范围大是中国500kV电网的主要特点。随着区域电网结构的加强,目前500kV交流线路的平均输送能力已提高到约800~1000MW。
调查显示,目前国家电网公司系统中大部分500kV线路的潮流无控制要求,约四分之一线路受到限制,受限原因有线路热稳定、暂态稳定和动态稳定。虽然受限线路的数量不多,但由于受限线路多为跨区、跨省的联络线、大电源送出线路和负荷中心受入线路,因此制约作用明显。
调查结果表明,500kV电网整体结构是决定电网输送能力的关键因素。目前,华东、华北电网网架结构比较强,华东电网除福建联络线和苏北、安徽过江线外,受限线路多受限于热稳定容量。网架结构薄弱的东北和华中电网主要送电断面普遍受限,受跨区联网的影响也比较明显。
急需掌控五大适用技术
仿真技术。随着电网的发展和联网规模的逐步扩大,电网的动态特性问题日趋突出,仿真模型和参数的选择对于电网稳定计算分析的结论也愈加敏感。为保证电网安全稳定运行,提高电网输电能力,将开展仿真模型和参数对系统稳定水平和输电能力的研究,其重点是改进负荷模型,提高仿真计算精度;对全系统的发电机励磁系统模型进行参数测量,提高仿真计算的精度。
控制技术。其关节点是合理配置电力系统稳定器,提高跨大区联网系统阻尼;新增、优化安全自动装置提高输送能力。
输电技术。通过加装串补措施,以缩小电气距离,提高输电能力;在重要枢纽点加装静补以有效增强送电通道的电压支撑能力,提高系统稳定水平。
设备改造。通过设备改造提高输电能力,对电网中存在输电“瓶颈”的输变电设备及元件实施增容改造,解决输电受限问题;采用耐热导线、研究和制定提高输电线路允许温度的技术规定,提高热稳定水平受限线路输电能力;加大主网老旧高频、母差及失灵保护改造力度,实现500kV及重点220kV变电所配置双套母差保护;选用技术性能好的继电保护装置及开关,进一步缩短系统切除故障的时间。由于充分发挥了网络整体能力,避免因二次设备或附属设备造成主设备能力受限的不利局面,有效提高现有电网的输送能力。
目前,东北电网、华北电网、华中电网、华东电网、西北电网均开展了线路增容改造,在确保系统安全可靠的前提下,提高了线路输送能力。
加强管理。通过大量计算分析和专题研究,提出合理的联网运行方式,通过励磁系统、调速系统的实测,对不符合标准的励磁系统和调速系统的整定值进行整改,对不能满足技术要求的老旧设备进行改造,促使并网机组励磁和调速系统性能全面达标,在保证电网安全稳定运行的基础上,提高电网的输电能力。
提升设备技术质量水平
提高电网输送能力的五项主要技术手段,全部采用经过充分研究的先进适用性技术。
在仿真技术方面,负荷模型马达参数的改变利用了国内外多年研究的成果,通过专题论证,发电机励磁、调速系统详细模型的使用,反映了目前实测、建模研究工作的进展。
在控制技术方面,加装必要的安全稳定控制装置和PSS等控制措施,安稳控制技术和PSS技术经过长期运行的考验。
在输电技术方面,在长线路和重要枢纽点安装串补、静补等国内外普遍采用的灵活交流输电设备,有效增强重要电通道的电压支撑能力。
在管理措施方面,通过优化调度,适当改变电网接线方式,提高电网输送能力。
在技术改造方面,对电网中“卡脖子”输变电设备实施改造,发挥网络整体能力,避免因二次设备或附属设备造成主设备能力受限;通过增大导线截面、增加单相导线分裂数目、更换耐热导线,增加变电容量等措施,提高热稳定水平受限线路的能力;对重要送电断面的老旧开关和继电保护进行改造,缩短故障切除时间。
由于电压等级不同,采取的措施也各有侧重。由于500kV、220kV系统结构相对薄弱,系统存在的暂态稳定、电压稳定、动态稳定和热稳定问题较突出,因此采用的仿真技术、控制技术和输电技术较多。目前,110kV及以下系统主要是设备老化,变压器、输电线路容量不足,因此设备改造项目居多,采取的措施主要集中在设备改造方面。[Page]
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