摘要:随着我国社会经济的不断发展,社会对于电力的需求也在不断提高,由于我国地域较广,长距离的输电工作已经成为了电网建设的难点,为了将电网建设全面普及到西部偏远地区,达成供电的统一化,构建良好的特高压电网成为了电网建设的主要途径。特高压电网不仅可以满足长距离的要求,同时也可以在相同的线路铺设成本环境下供应更大的容量输送,很好的解决了发达地区能源缺乏的问题。由于特高压电网在配置的过程中需要考虑到电网运行的安全问题。本文就对这一问题展开全面讨论,确定导致特高压电网出现安全事故的根本因素,并提出相对应的解决措施。
关键词:特高压;电网;运行;因素;对策
自改革开放以来,我国经济得到了飞跃的发展,人们的生活水平也慢慢提升起来,大量改善生活水平的电器应用于家庭生活之中,大量的工厂也加大了对电能的需求,人们对电能的需求也在不断的提升。建设特高压电网对我国当前的能源分布不均情况有着很大的改善作用,极大的方面了人们的生产生活、所以,深人分析特高压电网运行的影响因素意义重大。
1、特高压电网内涵、意义及运行影响因素
1.1特高压电网内涵及意义
输电电压的大小与电能的输送效率有关,电压越高、输电效率越高,因此为了减少电能损失,技术人员一直在致力于研发输送更高电压的技术。随着电力科技的不断进步,目前,特高压技术已经在我国得到大范围规划和建设,同时我国的特高压输电技术居于世界前列。由于特高压输电技术的电能损失较少,因此经济输送距离同超高电压输送技术相比加大了,甚至能够达到1000km以上,从而解决了将西部能源送到东部的问题。同时特高压电网输送电能的量增加,在输送同等电能的前提下,占用的土地资源更少,因此有利于节约土地资源,尤其受到土地资源稀缺的东部地区的欢迎。
1.2影响特高压电网运行的因素
1.2.1潮流控制的影响
特高压电网在建设的过程中,采用的一般是传统的高压线路结构,为了保证电网的安全性,特高压电网的建设需要控制不同联络线之间的功率,从理论的根本出发,由于不同地区其发动机的频率不同,特高压电网潮流的控制需要与调频发电控制机组相互协调,潮流控制不当不仅会导致发电机组处理震动区出现一定的问题,此外,由于频率不同,电压调节出现时滞的情况。由于特高压电网的滞留线路较为闭锁,并且建设的最终目的是满足远距离的输电以及大容量的输电,因此,潮流的控制显得尤为重要。
1.2.2失稳与连锁故障
特高压输电通道出现故障很容易引起线路过载和功率失衡,进而给特高压电网稳定、安全的运行带来影响。研究发现引起特高压输电故障的因素由外部和内部之分,其中外部因素包括人为误操作、电气环境、自然天气等,而内部因素由设备和线路老化造成。由于特高压电网具有较大的送电容量,因此,出现故障常会引起以下不良现象的发生:首先,增加送受端发电机功角摆动幅度,进而引起系统电压崩溃或破坏功角震荡稳定性;其次,将故障切除会增加其他送电通道的潮流,使系统电压超过限度或影响静态稳定性;最后,潮流转移过程中引起线路跳闸的可能性大大增加,进而引发其他连锁故障。另外,特高压发展过程中下一等级线路容易和其线路形成电磁环网。当特高压线路一旦出现故障低电压电线的潮流会随之增加,增加线路的过载和重载机率,进而威胁系统安全。
1.2.2设备故障及人为操作失误
特高压输电技术对设备要求性能要求较高,但是在长期的运行过程中难免出现因为线路、设备老化出现的设备故障,同时,由于特高压系统电压等级较高,保护系统比较复杂包括继电保护装置以及安全稳定装置,这些二次系统同样会对电网的稳定运行产生影响。此外,人为因素也会对特高压电网的运行产生一定影响,包括人为操作因素等。由于特高压电网输送的电压压强比较大,因此一旦出现设备老化或人为操作失误很容易出现电压崩溃,造成整个线路的失稳以及连锁故障,使得事故扩散。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
1.2.3安全稳定装置和继电保护
特高压输电网络需要承担较高的电压,其电网建设过程中使用的机电保护装置以及安全稳定维持装置也较为复杂,当系统出现不稳定或者特定故障的情况下,继电保护装置难以维持整个电路的正常负荷以及电压的稳定性,从而导致切机失败等问题,导致整个机组的负载功率大大升高,并出现连锁的线路故障。
2、控制特高压电网风险的解决策略
2.1加强安全稳定措施的强化
特高压输电线路的安全隐患较多,容易影响整个通道线路的正常运转,因此,电网建设公司需要加强对特高压通道的稳定维持工作,并且根据实际情况考虑到机组负荷在不同时段的影响,从而对整个高压电网进行规划,通过定向的措施全面改善不同线路之间输电的契合作用,达成整个输电网络的协调运转,全面避免出现系统性障碍的情况。此外,由于安全稳定保护装置需要与继电保护装置结合使用,对于继电保护装置的选择需要更加严苛,避免出现较大的电网崩溃事故。
2.2优化电网运行方式
通过调整和优化电网运行方式能够规避相当一部分特高压电网风险。首先,优化电网运行方式需要对不同检修方式下的安全稳定性进行分析,探讨不同检修方式对电网应对故障的影响,同时针对可能出现的各种电力故障制定科学的应急预案,提高应急处置水平,从而避免风险因素引发连锁故障,造成大范围损失。其次,需要充分考虑电网运行过程中可能出现的负载变化情况,制定不同风险情况的运行策略,保证高风险运行情况下,电网留有一定安全裕度,在低风险运行情况下能够充分利用电网输电能力。
2.3加强风险管理工作
上文中比较详细的阐述了特高压运行和规划阶段采取的应对影响因素的措施,除此之外,特高压电网运行部门还应对风险管理工作引起足够的重视。首先,建立和完善特高压电网运行风险预警机制,并根据事故特点和性质对故障分门别类,进而制定有效的应对策略;其次,建立详细的风险管理制度,提高工作人员对特高压电网安全运行的正确认识,逐渐培养其风险管理意识,使其能严格按照规范标准工作,将特高压电网的风险管理常态化与流程化;最后,加强相关管理人员的专业技能培训,提高特高压电网的管理水平,以防止人为因素引起风险的发生。
2.4加强网架结构和运行方式的优化
对特高压电网的网架结构进行优化能有效避免部分因素给其运行带来影响。首先,规划特高压电网时不但要遵守规范标准规定的内容,而且还应确保在N-1故障状况下系统运行的稳定性;其次,为防止大规模的潮流转移增加系统运行风险应切实协调好交直流工作,即充分发挥特高压直流与交流调控的协调性。对特高压系统运行方式进行优化一定程度上可规避风险,为此应详细、深入研究特高压系统处于不同检修状况下的安全稳定性,并对电网对不同故障的适应性进行认真分析,同时制定有效措施应对系统停电故障,以提高故障应对能力,防止故障的进一步蔓延。
3、结语
特高压电网的架设给人们的生产生活带来前所未有的便利,但是考虑到特高压电网系统的复杂性,运行过程中难免受到其他因素的影响。因此,为减少一些因素给特高压电网运行带来的干扰,相关部门应加强特高压电网运行影响因素的研究,并在综合分析和总结成功经验的基础上,积极组织相关人员研究应对策略,提高特高电网抗风险能力,使其更好的为我国的现代化建设服务。
参考文献
[1]张宁,刘静琨.影响特高压电网运行的因素及应对策略[J].电力系统保护与控制,2013,1:109-114.
[2]张宁.提高特高压电网输电能力研究[D].山东大学,2008.
[3]杨冬.特高压输电网架结构优化与未来电网结构形态研究[D].山东大学,2013.
[4]杨磊.特高压电网线路保护研究[D].华中科技大学,2009.
论文作者:张一玮
论文发表刊物:《电力设备》2018年第2期
论文发表时间:2018/5/28
标签:电网论文; 特高压论文; 故障论文; 因素论文; 线路论文; 电压论文; 风险论文; 《电力设备》2018年第2期论文;