影响特高压电网运行的因素及应对策略论文_唐晓云

影响特高压电网运行的因素及应对策略论文_唐晓云

(安徽送变电工程有限公司运检分公司 安徽合肥 230601)

摘要:人类社会对于电能的依赖日渐加深,考虑到我国地域的实际情况,电网铺设过程中由于输电线路长、输电容量低等问题的制约,导致各个区域用电不够平衡。特高压电网的配置具有良好的现实意义,不仅能够全面改善发达地区能源匮乏的问题,也能够较好的缓解用电高峰期的压力。但是由于特高压电网运行过程中安全系数较低,相比传统的高压线路具有更加复杂的安全隐患。

关键词:特高压;电网运行;因素;对策

引言

改革开放近40年来,我国经济迅猛发展,科学技术水平显著提升,人民生活水平日益提高。与此同时,大量家用电器渐渐融入每个家庭的日常生活,各种企业单位、工厂对电能的需求也明显加大。然而,我国电能资源分布极其不均衡,在地区经济高度发达的东南沿海一带,电力资源十分短缺,而在地区经济欠发达的西北地区,电力资源却相对丰富。面对这种逆向分布的特点,建设特高压电网,大规模、远距离地输送电能,是解决能源分布不均的必然趋势。但是这在实际工作中却存在诸多风险因素,只有及时发现这些风险,采取有效措施规避风险,才能确保特高压电网运行的安全。

1影响特高压电网运行的因素

1.1外部环境对特高压电网运行的影响

对特高压电网运行产生影响的外部环境因素主要有雷电、鸟类、冰雪灾害等。首先,特高压电网由于输电线路杆塔的高度和宽度相比于其他等级的输电网有所增加因此落雷的数量有所增加,同时由于特高压线路输送的电压明显增加因此线路避雷线的屏蔽性能也比较差。其次,特高压电网往往路过人烟稀少的地区,这些地方鸟类活动密集,对输电线路也会造成一些危害。鸟类在杆塔上排便可能会在成导线与塔体的瞬间短路造成跳闸事故、鸟类在塔体上筑巢也会影响输电线路的安全,特别是在鸟类迁徙期间,尽管特高压线路绝缘子串长达10m,但是成群的候鸟停留在杆塔横担上,发生鸟类粪便导致的线路短路情况的概率依然很大,需要引起运行管理部门的重视。

1.2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。

1.3失稳与连锁故障

由于特高压电网不仅要承担远距离输电的任务,还需要保证大容量电力的输送,维持特高压输电通道的稳定成为了电网安全的关键性问题。导致特高压输电通道不够稳定的内部原因主要由于环境、电网建设、输送技术等问题的影响,而外部因素主要是由于输电线路过于老化、输电设备出现质量问题造成的。

由于特高压电网出现故障的频率较高,而且由于设备的故障容易出现连锁的反应,导致输电基站以及终端发电机的损坏,进而导致整个输电系统出现电压不稳的情况,在这种情况下的维修会影响到其它用电线路的潮流,导致不同区域的电压不平衡,最终导致整个特高压输电线路出现崩溃。此外,由于特高压输电网络需要进行大容量的电能输送,部分线路如果过长很大程度上会导致下一级线路出现电磁环网的情况,电磁环网容易导致故障区域输电线路的潮流升高,导致机组负载过高,严重威胁整个特高压输电系统的安全。

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2特高压电网平稳运行的有效策略

2.1强化安稳及继保装置性能

在那些保护装置切除故障通道时,为了不使电压失稳或者发电机的功角出现过大的震动,就需要根据实际情况,对部分发电机和负载进行切除,使它们处于非工作状态。安稳装置担负着电网平稳运行的重任,所以应对其的装置和应用进行强化。维修人员要定期对期检查,及时发现问题,及时解决,当期出现老化时,要及时进行更换,以避免影响整个电网系统的正常运行。对于继电保护装置来讲,只有一套时,才会发生自保护误动故障,多套的话,是很难同时出现保护拒动故障,所以建议继电保护装置是成套配置的,还要使保护装置得到全面配置,使其在发挥作用时,不会因为自身问题引发电网系统的故障。安稳及继电保护装置都是为了电网系统服务的,所以在实际运行时,还要使两者协调配置,总之就是在发生故障时,两者能及时发挥作用,将故障控制在一定的范围内,避免更大的损失。

2.2优化电网架构及运行方式

目前电网架构不能使引发故障的风险完全控制住,所以相关人员应加强对其的研究,不断对其进行完善和优化。此外,还要在正常线路接收故障线路转移过来的潮流时,依旧能正常工作,而利用电网交直流的协调合作,就可以达到这个目的,使正常线路承受荷载的极限值变大。这样即使在检修时,也避免了相关故障及安全事故的出现,使维修员的正常工作状态不受影响。维修人员针对电网不可靠运行时的停电问题采取行之有效的措施,使其不会给人们造成巨大的损失。此外,不同阶段特高压电网所运输的电能规模不同,因为人们在一天中,并不是时刻用电需求都大,比较集中于中午或者晚上阶段,所以在进行电能配送时,可根据人们的用电需求,设定传输限制值,这样可有效提高特高压电网输送电能的效率。

2.3加强特高压电网的风险管理和风险控制

在特高压电网运行时要注意加强巡检,合理调整传输限值,确保特高压电网安全稳定运行,提高对特高压电网的风险管理水平和风险控制能力。首先,应当建立并完善特高压电网的风险预警和应急机制,依据不同类型的特高压电网安全事故以及风险等级的差异,制定详细、全面、有效的控制措施,以确保特高压电网在运行过程中如果发生任何故障,工作人员都能快速做出反应,并迅速解决,减少故障损失。此外,工作人员作为维护特高压电网安全稳定运行的核心力量,应在日常工作中加强管理与培训,提高其专业技能,并使其能够严格遵照相关章程来排除各类安全风险;在保障自身安全的基础上,确保特高压电网的安全运行。

2.4引进智能化管理手段

首先,智能化的一个方面是提高物理电网的智能化,保障电能在长距离、大负荷输电的情况下,能够提高电网的稳定性。智能监控是智能化电网的重要功能之一,能够对电气设备的运行情况进行监测,及时发现设备存在的问题,将各种设备隐患对电网安全稳定运行造成的不利影响降到最低。其次,智能化的平台与管理手段,能够对电网进行统一的协调、规划和运行,提高骨干网络构架的水平,减少风电、水电接入对电网带来的波动,为新能源的接入提供可靠的技术保障。

结束语

综上所述,特高压电网的全面铺设是社会发展的必然需求,特高压电网的运行不仅能够改善电力匮乏地区的用电情况,在很大程度上也能够提升电网工作的实际效率。但是特高压电网铺设的安全问题不容忽视,相关管理部门需要确定导致特高压电网风险的具体因素,并且在实际工作中寻找相关的风险管理经验,将故障排除工作落实到实处,为全面建设电力能源现代化打下良好的基础。

参考文献:

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[4]刘建坤,胡亚山,赵静波,周前.特高压接入对江苏电网的影响展望[J].江苏电机工程,2010,29(01):1~3.

论文作者:唐晓云

论文发表刊物:《电力设备》2018年第3期

论文发表时间:2018/6/13

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