探究影响特高压电网运行的因素与解决方法论文_王少玮

探究影响特高压电网运行的因素与解决方法论文_王少玮

(国网山西省电力公司大同供电公司 山西大同 037008)

摘要:随着我国电网建设步伐的快速推进,大电网的结构呈现出复杂多变的态势,各个省级、区域电网之间的相互影响和依赖性逐渐加强,不确定因素在电网中造成的影响也在逐渐加深。因此随着特高压电网建设的逐步深入,全国实现了“一张网”的全覆盖态势,使得整个特高压电网面临着很多风险因素的威胁。本文分析了影响特高压电网运行的风险因素种类及成因,及其应对策略。

关键词:影响;特高压;电网运行;因素

随着我国人民生活水平不断提高,大量改善生活质量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,在这种情况下,特高压电网的出现有效的缓解了我国输电不均的状况。但是特高压电网运行过程中的影响因素和其他因素造成一定的麻烦,给电网带来严重的影响,安全和正常运行,因此有必要对特高压电网运行的影响因素进行研究,并采取相关措施排除,以提高电网运行的安全性和稳定性。笔者结合实际经验,从强化安稳及继保装置性能,优化网架结构和运行方式,提高特高压电网的安全性和稳定性,加强风险管理,做好事前防范工作等方面,对如何降低特高压电网影响因素应对策略提出了几点思考。

1影响特高压电网运行的风险因素种类及成因分析

1.1电网潮流控制风险因素

采用特高压电网能够实现扩区域、长距离的电能输送,这也是特高压电网具有的独特优势。为了使特高压电网能够实现安全运行,可以对跨区域电网进行联络线的功率控制。特高压电网的潮流控制在理论上可以通过各区域的调峰调频以及功率控制来实现,但是实际上由于各区域电网发电机结构各有不同,对于发电机组的调节能力各异,极易出现各区域电网之间对潮流的协调控制出现一定的困难。除此之外,风电、光伏等间歇性电源大规模接入电网也会对各区域电网负荷带来波动,而联络线的功率控制无法在短时间内做出有效反应,进而造成整个电网系统暂态或稳态平衡被打破。

1.2线路及设备故障引发的特高压电网失稳风险

特高压输电线路故障会造成线路出现过负荷以及功率失衡的后果,对电网的稳定性会造成非常大的影响。特高压电网故障主由内部和外部故障组成,造成外部故障的主要因素是极端自然天气、电气误操作等,内部故障主要是因为电气设备以及线路的绝缘老化造成。特高压电网具有电压等级高、输送电能容量大的特点,因此一旦发生故障往往会造成严重的后果。首先,特高电网因故障出现波动会造成发电机功角摆动幅度增大,引起电网系统电压的突变或者功角的震荡;其次,因继电保护装置将故障通道从电网中切除后会造成其他非故障通道潮流的突变,造成电网系统电压出现超限现象,影响电网的静态稳定。最后,在电网潮流向非故障通道转移过程中有可能造成线路的过负荷跳闸,进而引起其他连锁故障的发生。同时特高压电网的次级线路之间容易形成电磁环网,一旦特高压电网因故障造成潮流升高,往往会引起次级线路的过负荷运行,进而造成特高压电网失稳风险的升高。

1.3安稳及继电保护装置稳定性风险

由于特高压电网系统结构复杂、电压等级高,因此继电保护以及安稳装置的配置较为复杂且数量较多,一旦这些二次设备发生故障,导致稳定性的降低,势必会对特高压电网的稳定、安全运行带来风险。对于继电保护装置来说,其稳定性的风险主要来自于保护误动或拒动,如果在特高压电网中配置的保护过于简单,一旦仅有的一套继保装置失灵,会造成事故范围的扩大化。而安稳设备主要包括震荡解列、切负荷、低频减负载装置等电力系统自动装置,如果安稳装置出现误动或者失灵时,例如切负荷失灵或者容量不够时,会造成电网线路出现严重的过载,进而引发电网大面积跳闸停电等连锁故障。

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2特高压电网影响因素应对策略

2.1强化安稳及继保装置性能

由于特高压电网的特殊性,因此需要配置安稳装置来保障对人们对特高压电网的可控性,在故障时切除部分发电机组或者负载,来维持电网整体不出现较大波动,因此安稳装置的稳定与否事关重大。在对特高压电网进行规划设计时应着重强化对安稳控制措施的配置及应用,并对安稳装置定期进行巡检,保障其运行状态始终处于良好。此外,特高压电网应配置多套继电保护装置,除主保护外还应注意对后备保护的配置,实现多位一体的保护策略,提高继电保护装置的可靠性。同时还应该强化安稳及继保装置的协调配置,保证特高压电网系统发生重特大事故时采取将必要措施来降低事故范围的扩大。

2.2优化网架结构和运行方式

一定程度上优化特高压系统的运行方式可以避免出现一些故障。这需要检修人员对特高压系统不同状态下的稳定性和安全性进行详细的检测并且对检测结果进行分析,查找故障出现的原因,进而根据不同故障的电网的适用性制定相应的解决措施,从而使特高压系统能够在各种环境下正常运行。此外,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的影响。首先,要切实协调好交直流工作,充分利用特高压直流与交流调控的协调性,避免出现大规模的潮流转移,进而增加系统运行的风险;其次,为确保在出现N-1故障的情况下,特高压电网还能继续正常运行,特高压电网的网架结构设计要遵守规范和标准规定的内容;最后,在对网架结构进行设计规划时,除了要考虑硬性规定,更要结合实际情况,使其在故障发生时也能正常运行,要注意保证交直流调控的协调,发挥出交流调控与直流调控的最大效用。有关部门应该根据故障的不同确定电网的承受能力,以便及时调整运行模式。

2.3提高特高压电网的安全性和稳定性

企业需要根据实际情况制定相应的安全稳定控制措施,对机组和负荷的切断进行选择,以避免特高压电网因通道故障而无法正常运行;评估人员需要在特高压电网运行过程中对每个环节进行认真的调查和评估,分析其运行状态,制定出相对应的安全稳定措施,同时要及时向上级有关部门进行详细的汇报,以至于各个防线间的互相协调配合目标得以实现;故障检修人员要及时发现问题,第一时间找到问题的源头并彻底解决。对于继电保护装置和安全稳定控制装置,检修人员要保证两者能够相互配合工作。总体来说,各部门都要各司其职,采取一切有效的措施保证特高压电网运行的安全性和稳定性。

2.4加强风险管理,做好事前防范工作

未雨绸缪是防范风险最重要的一点,高压输电网的运行状态关系到广大人民的生产生活,只要能在第一时间内估测出风险,就必须及时进行防范,如果等到问题发生了并且造成了严重后果才意识到事情的严重性,那么就算进行补救也挽回不了企业的损失。因此,企业的管理部门一定要有风险意识,制定严格的管理制度,建立和完善特高压电网运行风险预警机制,定期安排检修人员进行故障排查,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,为以后的工作积累经验;企业要建立培训部门,专门对技术人员进行技能的培训,邀请专业人士进行风险管理方法的讲解,确保工作人员对特高压电网安全运行有一个正确的认识,逐渐培养其风险管理意识,使其能严格按照规范标准工作,确保在第一时间排查出安全隐患;检修部门要制定详细的安全管理制度,将特高压电网的安全管理常态化、流程化。以上种种措施都是为了防止因为人工操作不当而引发输电线路出现故障,进而导致特高压电网无法安全稳定的运行。

参考文献:

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[3]加快发展特高压电网利于缓解雾霾困扰[J].起重运输机械.2014(04).

[4]分析影响特高压电网运行的因素及应对对策[J].杨博.通讯世界.2017(21).

[5]影响特高压电网运行的因素及对策研究[J].凌俊斌.工程技术研究.2017(12).

论文作者:王少玮

论文发表刊物:《电力设备》2018年第15期

论文发表时间:2018/8/21

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