新闻资讯
时间：2020-07-04浏览：
特高压交流生长相对滞后，“强直弱交”保存重大清静隐患
近年来，特高压直流工程集中投产，已建在建达16回，与此相对应的特高压交流工程建设相对滞后，已建在建仅8回，且多为输电工程，特高压交流尚未成网，难以施展作用，依赖现有的500千伏主网架无法遭受特高压直流故障带来的重大功率攻击 。
华北—华中两大电网仅通过1000千伏长南单线联系，电网结构薄弱，不可知足±800千伏哈郑直流清静稳固运行要求 。长南线南送500万千瓦 。哈郑直满流率运行方法下，哈郑直流单极、双极闭锁故障，都会突破长南线静稳极限650万千瓦，导致电网失稳，震荡解列装置行动后，频率跌至49.3赫兹至48.5赫兹以下，低频减载切除991万千瓦负荷后才华保住电网稳固 。为阻止直流单、双极闭锁故障后电网失稳，划分需要联切河南200万千瓦和540万千瓦负荷，不然将造成较大电网事故 。
在交流电网得不到配套增强的情形下，±800千伏酒湖直流投运后，华北—华中电网清静稳固问题进一步突出 。酒泉—湖南特高压直流工程2015年5月获得批准并开工建设，妄想2018年建成投运 。酒湖和哈郑直流工程输电走廊相同，沿线灾难较多，增添了直流南北极及以上故障的概率 �Ｋ剂恳换刂绷鞯ゼ账⒘硪换刂绷魉账蛄交刂绷魍彼账�，华中电网失去的直流功率将抵达1200万千瓦或1600万千瓦，均会导电网失稳、长南线振荡解列后，华中电网低频减载置行动，将切除荷1032万千瓦，势必造成重大电网事故 。
交流电网规模与直流容量不匹配，多直流馈入地区保存大停电事故危害
电网爆发事故扰动，爆发频率波动时，系统依赖大宗旋转装备的转动惯性举行调理，称为“转动惯量” 。系统的转动惯量越大，遭受频率波动的能力越强 。由于多回直流换相失败、闭锁引起的频率攻击大，交流同步电网规模相对缺乏，转动惯量较小，极易导致系统稳固破损 。
华东电网现已馈入直流10回，其中特高压直流6回，******额定功率800万千瓦 。仿真盘算批注，华东电网234条500万千伏线路任一回故障，均可能导致华东电网8回以上直流同时换相失败，若是故障不可快速切除，将导致多回直流闭锁，华东电网泛起大宗功率缺额，造成系统频率大幅下降，严重时低频减载行动，系统损失大宗负荷，可能引发较大电网事故 。
思量已批准在建的锡盟—泰州(额定功率1000万千瓦)、晋北—南京(额定功率800万千瓦)准东—皖南(额定功率1200万千瓦)特高压直流工程 。2019年华东电网馈入直流将抵达13回 。届时，电网频率稳固问题将越发突出，可能引发大停电事故 。
广东电网现已馈入直流8回，其中特高压直流2回，额定功率500万千瓦 。广东境内罗洞、北郊、花都、增城、穗东等55条500千伏交流线路任一回故障，均可能导致南方电网7回以上直流同时换相失败，若故障不可快速切除，将导致多回直流闭锁，广东电网与主网解列，损失负荷将凌驾30% 。
500千伏电网短路电流超标问题日益展现，古板控制步伐严重削弱了电网支持能力
随着用电负荷、装机容量的大幅提高，特高压、配电网“两头”薄弱，500千伏电网越来越麋集，短路电流超标问题日益展现，京津唐、长三角、珠三角和三峡地区的问题最为突出 。2003年以来，我国已经最先应对500千伏枢纽变电站短路电流超标问题 。古板的控制短路电流步伐主要是接纳线路拉停、出串和主变中压侧开断等，这些步伐使电网结构完整性遭到破损，清静隐患增添 。2019年，在古板步伐基础上，国家电网公司仍有45处厂站短路电流超标 。
“十三五”末期，广东电网古板限制短路电流手段将无法知足要求，可能被迫开断广东内环网，届时广东电网承载多直流馈入的稳固问题将进一步突显 。
特高压交流尚未成网，崎岖压电磁环网影响电网正常运行
特高压电网建设初期，500千伏电网暂不具备解环运行条件，保存崎岖压电磁环网运行的情形 。若爆发线路故障，可能会泛因由潮流转移、阻抗增大造成系统热稳固、动稳固破损的问题 。
例，1000千伏长南荆交流输电线路建成后，南阳地区形成1000/500千伏电磁环网，500千伏白河至南阳南线路N-2若爆发故障后，约26%潮流将转移至白河主变，受白河主变热稳固约束，鄂豫送外断面极限将从500万千瓦下降至350万千瓦 。
安控装置运行战略重大，爆发拒动误动可能引发较大事故
国家电网在运的所有特高压直流均设置响应的安控系统，哈郑直流安控系统******调制直流200万千瓦、切负荷120万千瓦，18个切负荷子站涉及河南8个地市 。西南三大特高压直流安控设置的******切机总量达2100万千瓦(简单直流******切机800万千瓦) �；德市叵低�******需要同时控制8回直流、7个抽蓄厂和253个切负荷子站，行动容量大，一旦爆发装置拒动或误动，将对电网爆发重大攻击 。
云南电网与主网异步联网运行后，云南电网频率稳固问题突出 。云南外送直流功率抵达2400万千瓦，若普侨、楚穗、牛从任一直流泛起双极闭锁、大容量电厂送出线路跳闸以及多回直流一连换相失败等故障，均将导致云南电网频率大幅转变，频率稳固问题需要通过直流FLC(频率限制控制器)、稳控切机、机组一次调频、AGC(自动发电控制)以及第三道防地高频切机、低频减载等多种控制步伐协调解决，一旦控制步伐配合失调，可能导致云南电网频率一连大幅上升或下降，甚至导致频率瓦解，引发大停电事故 。
种种电源妄想失衡，给系统清静运行带来一系列问题
通例火电机组深度调峰、启停调峰，机组康健水平下降 。为知足用电负荷转变和新能源着力波动等情形，通例火电机组负荷频仍大幅转变 。近年来，机组深度调峰、频仍启停造成的装备锈蚀、阀门卡涩、管道穿孔走漏、水质恶化、电气装备绝缘降低、环保装备劣化频仍爆发，已组成燃煤电厂重大清静隐患，严重影响机组寿命 。
供热机组快速增添导致调理能力一直下降，系统运行越发难题 。供热机组可用调峰幅度仅为额定容量的15%~25%，远低于通例燃煤机组的50%调峰 。供热机组占比大，调峰难题，导致清洁能源消纳矛盾进一步恶化 �；薄⒍薄⑽鞅惫┤然樽盎蓟鸬缱盎壤治�70%、70%、47%，无邪调理电源比重缺乏3%，“十二五”以来，东北电网新投产火电1690万千瓦，其中供热机组1027万千瓦，占新投产火电的61% 。2015年春节时代，东北电网最小负荷低于供热机组最小开机方法下的着力，共安排9座供热电厂单机供热运行，一旦�；�，将影响供热清静 。
企业自备电厂快速生长，进一步加大系统调峰压力 。自备电厂多隶属高耗能企业，不加入系统调峰，在电力需求放缓的情形下，自备电厂发电量的增添造成公用电厂和新能源被迫进一步压减着力加入调峰 。阻止2018年12月尾，东北电网自备电厂装机总容量1385万千瓦，辽宁、黑龙江自备电占本省火电装机比例凌驾12%；吉林自备电厂使用小时数比全省火电平均使用小时数高近1000小时 。近年，新疆、宁夏等省区自备电厂装机快速增添，造成风电等新能源被迫压减着力加入调峰 。
新能源机组涉网性能差，电网爆发连锁性故障危害加大
新能源机组基本不具备一次调频能力，系统频率稳固问题突出 。由于新能源机组基本不具备一次调频能力，系统有用转动惯量小，频率调理能力一连下降，在大功率缺失情形下，极易诱发全网频率问题 。东北电网负荷5500万千瓦，在伊穆直流闭锁缺失300万千瓦功率情形下，若网内风电着力抵达1000万千瓦，将引发低频减载行动，损失负荷300万千瓦 。预计2019年云南电网风电装机将超1400万千瓦，而云南最高负荷仅1800万千瓦左右，给云南调频造成较大难题 。
新能源机组频率、电压耐受能力差，若泛起大规模脱网可能引发严重的连锁性故障 。风电机组高压穿越及高频耐受能力不如火电，保存系统故障或波动时，风机大面积脱网的危害 。通例火电机组频率、电压耐受能力上限划分为51.5Hz和1.3p.u.，风机上限划分为50.2Hz和1.p.u. 。仿真盘算批注，现在西北电网有30条交流线路任一回N-1故障，会导致直流换流站近区电压下降，引起直流连锁反应，造成电网频率越限、电压短时冲高，造成风机脱网，引起低频减载行动，切除负荷 。
新能源机组爆发次同步谐波，系统次同步振荡危害加大 。新能源机组爆发的次同步谐波与系统固有频率耦适时，一旦爆发振荡，容易导致火电机组跳闸，对电网运行造成威胁 。2015年1月1日，新疆哈密山北地区风电机组一连爆发次同步波，对郑直流清静运行造成影响，花园电厂机组轴系次同步振�；ば卸�，导致3台66万千瓦机组相继跳闸，若是�；ぞ芏�，将导致发电机装备损坏 。
网源协调管理弱化，影响系统清静
手艺步伐难以落实，系统抗扰动能力下降，在古板电力系统中，发电厂并网运行管理和辅助服务，为系统清静稳固运行提供了有力包管，电力刷新“厂网疏散”后，网源协调管理显着弱化 。部分发电机组控制系统与涉网�；げ黄ヅ�，发电机大修及刷新后不举行参数测试，发电机组励磁系统刷新，软件升级及参数修改后不举行试验；较大都目的自备电厂不投运AVC装备，无审核管理手段等 。
管理不规范，一次调频能力缺乏 。在一次调频管理方面，华北区域仅对机组一次调频投入情形、准确行动率、响应速率举行审核，无法周全反应并网电厂一次调频性能；华东接纳月度平均值举行审核，无法有用反应系统大扰动情形下机组一次调频响应能力缺乏的问题 。2015年9月19日，锦苏直流双极闭锁，华东频率跌至49.56赫兹，据统计，事故时代华东主力机组中，仅有20%的机组一次调频响应性能知足标准要求，其余80%均缺乏格机组甚至泛起反调特征 。
消除清静隐患的建议
电力系统清静事关人民生爆发涯稳固和经济社会生长 。清静生产责任进一步落实，清静生产监视检査进一步深入，突发事务应对和重大活动保电能力进一步提高 。在外洋大面积停电事故频发的情形下，我国坚持了电网清静稳固运行 。针对如上清静隐患，提出如下建议，供国家、行业、电网公司、电力企业参考 。
（一）加速生长交流特高压电网，消除电网重大清静危害
首先，重点建设华北—华中联网增强工程，解决电网清静燃眉之急 。国际上现有高压直流输电手艺均依托交流电网实现换相，交流成网，直流依托交流电网才华清静运行，这是由交、直流输电自身的功效特点决议的 。只有交流网架强度抵达一定水平，才华遭受特高压直流故障扰动带来的重大功率攻击 。为知足±800千伏哈郑、酒湖直流清静稳固运行要求，需要建设蒙西一湘南和锡盟一赣州特高压交流工程 。
其次，组织开展我国同步电网名堂研究，先期实现华东、华北区域内特高压交流环网运行，推动实验区域间联网工程 。交流电网规模与直流容量相匹配，才华遭受大容量、多馈入直流闭锁带来的频率攻击 。交流同步电网规模越大，配合响应支援的元件就越多，抵御种种严重故障攻击的能力就越强 。我国特高压已经步入大规模建设新阶段，亟需对我国未来电网生长目的和总体名堂举行前瞻性、系统性设计，形成目的清晰、结构科学、结构合理、便于实验的中恒久网架妄想，阻止大宗重复建设和手艺刷新 。
最后，加速主网架建设，降低对安控系统的太过依赖 。尽快形成主网架，镌汰电网过渡时间，凭证分层分区原则，合理消除电磁环网结构，有用控制短路电流水平，减轻电网清静对安控系统的太过依赖 。
（二）增强统一妄想、强化监视管理，提升系统清静运行水平
统筹种种电源妄想，制订相关支持政策和激励机制 。加速抽水蓄能和燃气等调峰电站建设，从严控制燃煤机组新建规模，有序生长热电联产 。严酷控制自备电厂建设，扩大火电无邪性刷新规模；建设健全通例电源为新能源调峰的辅助服务赔偿机制和市场机制，制订自备电厂管理步伐，勉励自备电厂加入系统调峰明确收费政策 。
加大产学研科技攻关力度，提高新能源机组涉网性能 。加大科技攻关力度，切实提高机组涉网性能；深入开展风电园地区次同步振荡机理研究，研发先进抑制装备 。
增强网源协调管理，强化手艺监视和指导 。完善《发电厂并网运行管理实验细则》和《并网发电厂辅助服务管理实验细则》，明确责任主体，组织开展发电机组并网清静性评价事情，充分验展行业组织和中介机构的作用，强化手艺监视和指导，对不知足标准的机组限期整改 。
（三）尽快修订《电力法》，切实增强电力标准化事情
加速《电力法》修刷新程，实现《电力法》与其他执法的有用衔接；修改完善《可再生能源法》，细化执法条文，提升执法的可操作性 。
组织专门力量，系统梳理电力配套规章和制度，统筹思量相关配套条例的制订、修改问题，确保各项制度的衔接 。
尽快完善电力标准系统，组织专业步队，对现有国家行业标准举行周全整理，妥善处置惩罚好标准内容冲突问题，加速制订针对新领域的手艺标准 。
微信公众号