探究影响特高压电网运行的因素与解决方法论文_梅一,王鹏

探究影响特高压电网运行的因素与解决方法论文_梅一,王鹏

国网安徽省电力有限公司建设分公司 安徽合肥 230000

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摘要:我国幅员辽阔,一些经济欠发达地区资源并不丰富,为了改善资源分布不均衡的现象,我国电力系统期望通过建立特高压电网来实现电力资源的大范围合理配置。特高压电网具有较大的资源配置范围,实现了系统规模的进一步拓展。但电网运行的影响要素多,技术难度高,技术人员必须结合线路实际状况,做好风险评估,合理制定线路施工方案,提高特高压电网运行的安全性和稳定性。

关键词:影响;特高压电网运行;因素;解决方法

引言

随着特高电网建设步伐的快速推进,我国实现了全网覆盖态势,导致整个特高压电网面临着诸多风险因素的威胁。因此,为了进一步保障特高压电网的稳定、安全建设,需对大电网不确定因素及这些因素对系统稳定性影响的风险评估,并采取一定的防范措施来规避风险因素的影响,有利于保障特高压电网的稳定运行。

1特高压电网运行中的影响要素

1.1电网潮流控制风险

特高压电网的特异性优势在于可以控制的范围相对较广,实现距离较远的电能传输。为了实现电网的安全运行,可以控制不同区域电网的联络线功率。在实际的运行中,由于不同区域的电机构造存在着差异,所以机组的调节能力各不相同。很容易导致电网之间电流失控。如果一类大电源分别接入电网,也可能导致不同区域的电网负荷存在波动,联络线的功率无法得到控制,造成电网整体的失衡。

1.2线路和设备问题导致的电网失稳

特高压输电线路非正常运转会导致线路的负荷过大,功率失衡而出现相对严重后果,导致电网运行失稳。特高压电网的故障分为内部故障以及外部故障,导致故障的主要原因在于极端的天气条件,电气操作失误,内部故障的主要原因在于电气设备和线路的绝缘性不好,老化严重。由于特高压线路具有极高的电压等级,输送的电能量较大,所以如果出现事故可能会引起极为严重的后果。

1.3安稳和继电保护装置稳定性风险

特高压系统的构造复杂程度较高,具有相对较高的电压等级,继电保护设备以及安稳设备的数量较多,配置的复杂程度高,如果二次设备处于非正常运行状态,会导致系统失稳,安全性降低,对电网的稳定性构成影响,对整个电网运行造成了风险。引发继电保护设备稳定性方面出现风险的原因在于保护失效或者发生拒动。在特高压电网的运行中,如果所配置的仪表和设备数量少,当某一设备出现故障无法启动时,就会将故障进一步扩大。特高压电网系统结构相对复杂,且电压等级较高,这就要求继电保护及安稳装置的配置数量较多,一旦这些设备发生故障,则会降低特高压电网运行的稳定性,造成电网运行风险。继电保护装置的稳定性风险主要来自于保护误动或拒动,若特高压电网中配置的保护相对简单,其中任何一条继电保护装置失灵,则会造成故障影响范围的扩大。而安稳设备主要包括切负荷、低频减负载装置、振荡解列等电力系统自动装置,若安稳设备出现误动或失灵现象。

2控制特高压电网风险的解决措施

2.1提高安稳及继电保护装置的性能

配置安稳装置对提升特高压电网的可控性具有重要作用,在发生故障时,可切除部分发电机组或负载,以维持电网整体运行的稳定性,避免出现较大的波动,可见安稳装置在特高压电网运行中的重要地位。同时,还应强化安稳装置与继电保护装置的协调配置,确保特高压电网系统在发生重大故障时,可采取必要措施了减少故障影响范围的扩大。

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2.2优化网架结构及运行方式

网络结构优化是保障特高压电网稳定运行的根本措施,在特高压电网规划中,需样遵循电力系统稳定安全的准则。同时,在交直流相互协调方面,应将特高压直流和交流线路并列运行的协调能力和调控能力充分发挥出来,以规避潮流大规模转移时所带来的运行风险。制定合理的运行方式是特高压电网规避运行风险的关键,为了减少特高压电网的运行风险,应对特高压系统在不同检修方式下的稳定性进行深入研究,综合考虑不同检修方式下电网对故障的适应性,并制定科学的停电事故恢复方案,以提高系统的故障处理能力,进而避免出现大规模功率转移及连锁故障。

2.3加强特高压电网风险的预警与控制

特高压电网运行主管部门应高度重视风险预警与管控工作的开展,一方面,电网主管部门应建立完善的故障预警机制,根据故障特点和等级对其进行合理分类,同时制定可靠的应急预案。另一方面,加强对运行人员的培训与管理,使其真正意识到特高压电网运行的危险性,严格按照相关运行要求进行工作,避免出现人为操作失误故障,以保障特高压电网系统的高效、稳定运行。

2.4优化电网架构和运行方式

优化特高压电网的网架可以降低风险,通过对风险要素的控制,从源头就将风险消除。在规划和设计网架时,要依照系统的安全和稳定规范执行。在交直流的协调作用下提高特高压电网的稳定性和控制与调节力,避免由于潮流转移引发的过载现象。优化电网系统的运行方式,实现风险的有利规避,要做好系统设备的主保护以及后备保护。在主保护中,采用差动的形式,短路失灵保护以及相间保护。后备保护的内容包括零序电流、短路器失效以及相间距离等几种方式。网架结构优化是特高压电网应对风险的根本手段,在特高压电网规划中必须严格遵守电力系统安全稳定导则,做到N-1故障下系统仍能够保证稳定运行。

2.5安稳及继电保护性能的强化

基于特高压电网具有其自身的特性,所以安稳装置的配置中必须要保证操作人员可以高质量的控制电网,保证其运行状态。如果出现系统故障,要将发电机组切断,可以是系统的一部分,也可以是全部,以保护电网稳定性,不会产生较为严重的波动。在规划和设计特高压电网时,要做好安全控制措施,并合理应用。做好装置和设备的巡查,使其处于一个良好的运行状态。特高压电网的保护装置数量较多。分布相对密集,包括主保护以及后备保护,建立了一体化的保护系统,实现了装置防护功能的稳定性和可靠性。

2.6流程的简化和分解

特高压电网的风险评价原则可以实现对安全性以及稳定性的评价,在实际设计和计算当中,电力系统基本处于一个稳定的运行状态,N-1和N-2都相对稳定,出现破坏的可能性并不高。所以这个系统具有的特性包括效率低、计算周期长。没有对系统运行状态时的安全裕量予以充分的考虑。为了实现系统的合理改进,可以采取下述方法和措施:第一,避免在不稳定的系统运行状态下采样,以便于保证采样效果和效率;第二,系统稳定性的评价可以引用故障集来完成;第三,在评估中充分考虑到安全裕度,保证计算风险性的降低。

结语

综上所述,特高压电网建设为人们生活生活带来了极大的便利,但由于特高压电网的复杂性及受到其它因素的影响,给特高压电网的稳定运行造成不利影响,因此,加强对影响特高压电网运行因素的研究是极为必要的,有利于提高特高压电网抵抗故障的能力,保证特高压电网的稳定运行。

参考文献:

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论文作者:梅一,王鹏

论文发表刊物:《建筑细部》2018年第10期

论文发表时间:2018/11/27

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