摘要:隨著經(jīng)濟與社會的快速發(fā)展,我國電力事業(yè)實現(xiàn)了較為長足的進步,近年來各地開展的特高壓交直流建設就是這一進步的最直觀體現(xiàn),為此本文就±1000kV特高壓直流在我國電網(wǎng)應用可行性展開了具體研究,希望這一研究能夠為我國電力事業(yè)的更好發(fā)展帶來一定啟發(fā)。
關(guān)鍵詞:±1000kV特高壓直流;特高壓交流;電網(wǎng)
隨著1000kV特高壓交流輸電工程建設取得喜人成果,我國對于更高電壓等級直流輸電技術(shù)的發(fā)展和應用的關(guān)注力度不斷提升,近年來關(guān)于±1000kV特高壓直流的相關(guān)研究不斷增多便是這一關(guān)注力度提升的最好表現(xiàn),而這同樣也是本文就±1000kV特高壓直流在我國電網(wǎng)應用可行性展開具體研究的原因。
1 ±1000kV特高壓直流的經(jīng)濟性分析
為了能夠較為深入完成本文就±1000kV特高壓直流展開的研究,我們首先需要對其的經(jīng)濟性進行分析,而結(jié)合相關(guān)文獻資料與自身實際調(diào)查,本文將這一經(jīng)濟性概括為節(jié)省輸電走廊、降低直流系統(tǒng)損耗、提高送電經(jīng)濟性三個方面。
1.1 節(jié)省輸電走廊
對于±1000kV特高壓直流來說,其送電功率將達到±500kV、3000A直流系統(tǒng)的3倍,這就使得我國以往能以實現(xiàn)的跨大區(qū)超長距離集中送電將在±1000kV特高壓直流的應用中成為可能,很多大電源基地電力外送能力也將由此實現(xiàn)較好提升。我國華中、華東、沿海等地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展較為迅速,而這些地區(qū)同時也是直流系統(tǒng)的重要受端區(qū)域,這些區(qū)域在較低電壓等級的直流系統(tǒng)支持下往往需要進行大量的輸電走廊建設,而如果這些區(qū)域的輸電能夠得到±1000kV特高壓直流的支持,這類地區(qū)以往存在的換流站選址和輸電走廊選擇難題就將得到較好解決,直流工程建設的投入也將由此實現(xiàn)較好降低,±1000kV特高壓直流所具備的較高經(jīng)濟性就由此得到了較好體現(xiàn)[1]。
1.2 降低直流系統(tǒng)損耗
對于±1000kV特高壓直流來說,其本身在線損方面具備著較高優(yōu)勢,在筆者實際進行的不同電壓等級直流系統(tǒng)損耗與輸電距離關(guān)系的分析中發(fā)現(xiàn),±1000kV特高壓直流在2000km~3500km的輸電范圍內(nèi)擁有著較低的線損率,而這一線損率就使得±1000kV特高壓直流較為適用于長距離送電。
1.3 提高送電經(jīng)濟性
除了上述幾方面外,±1000kV特高壓直流還能夠直接提升送電的經(jīng)濟性,而為了能夠較為直觀展示±1000kV特高壓直流應用所具備的經(jīng)濟性,筆者就±1000kV特高壓直流與±800kV特高壓直流系統(tǒng)的投資、運行費用、線損費用進行了綜合對比,通過這一對比筆者發(fā)現(xiàn),±1000kV特高壓直流系統(tǒng)在輸電距離超過2500km以后具備的較高經(jīng)濟性,同時±1000kV特高壓直流更適用于長距離送電的特性也由此得到了較好體現(xiàn),由此我們就能夠更加直觀了解到±1000kV特高壓直流具備的經(jīng)濟性[2]。
2 ±1000kV特高壓直流對系統(tǒng)的穩(wěn)定性影響
在簡單了解±1000kV特高壓直流所具備的較高經(jīng)濟性后,為了更為深入完成本文研究,我們還需要就±1000kV特高壓直流對系統(tǒng)的穩(wěn)定性影響展開深入分析,而結(jié)合相關(guān)文獻資料與自身實際調(diào)查總結(jié),本文將就就影響來源、系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性影響、系統(tǒng)頻率穩(wěn)定性影響、系統(tǒng)之間的相互影響展開這一內(nèi)容的論述。
2.1 影響來源
對于±1000kV特高壓直流來說,其本身在我國電網(wǎng)中的應用具備著輸電容量大、換流過程吸收無功多等特點,而這些特點自然而然就會對系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定與頻率穩(wěn)定帶來不小的影響。在《電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導則》中,該導則對交直流系統(tǒng)穩(wěn)定性影響的故障投入了較高的關(guān)注,而由此我們也能夠較為直觀認識到±1000kV特高壓直流對系統(tǒng)穩(wěn)定性影響的嚴重性[3]。
2.2 系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性影響
受±1000kV特高壓直流的換流過程吸收無功多特征影響,±1000kV特高壓直流往往在應用中需要得到較為集中、體積較大的無功補償設備支持,這就使得整個±1000kV特高壓直流系統(tǒng)的無功補償與電壓穩(wěn)定性的保證將面臨較大挑戰(zhàn),只有交流系統(tǒng)具備較強動態(tài)無功儲備和電壓控制能力,才能夠盡可能消除±1000kV特高壓直流帶來的電壓穩(wěn)定性影響。
2.3 系統(tǒng)頻率穩(wěn)定性影響
除了電壓穩(wěn)定性影響外,±1000kV特高壓直流帶來的系統(tǒng)頻率穩(wěn)定性影響也需要引起我們重視,而這一影響的出現(xiàn)多源于系統(tǒng)的輸電功率波動。對于系統(tǒng)的故障來說,如果故障出現(xiàn)在交流線路,我們就可以應用系統(tǒng)的中長期過負荷能力,而如果是直流系統(tǒng)出現(xiàn)故障,系統(tǒng)就應用轉(zhuǎn)移一定功率至交流送電通道,這樣就能夠保證相關(guān)故障所引發(fā)的系統(tǒng)頻率穩(wěn)定性影響降到最低。值得注意的是,孤島接入情況下±1000kV特高壓直流帶來的系統(tǒng)頻率穩(wěn)定性影響往往更為強烈,這點需要引起我們高度重視[4]。
2.4 系統(tǒng)之間的相互影響
除了上述±1000kV特高壓直流所引發(fā)的各類系統(tǒng)穩(wěn)定性影響外,±1000kV特高壓直流接入系統(tǒng)后還會出現(xiàn)系統(tǒng)之間的影響,這種影響主要源于受端直接與特高壓交流電網(wǎng)相連所致。為了盡可能避免1000kV特高壓直流接入系統(tǒng)后引發(fā)的系統(tǒng)間影響,我們就必須做好1000kV特高壓直流建設與特高壓交流電網(wǎng)建設的協(xié)調(diào),這樣才能夠保證我國電網(wǎng)在±1000kV特高壓直流的支持下更好為民眾提供電力服務。
3 結(jié)論
在本文就±1000kV特高壓直流在我國電網(wǎng)應用可行性展開的研究中,筆者詳細論述了±1000kV特高壓直流的經(jīng)濟性分析、±1000kV特高壓直流對系統(tǒng)的穩(wěn)定性影響等內(nèi)容,而結(jié)合這一系列內(nèi)容我們能夠較為直觀認識到±1000kV特高壓直流在我國電網(wǎng)應用中具備的廣闊前景,同時±1000kV特高壓直流在我國電網(wǎng)中應用存在的小缺陷與關(guān)鍵點也將實現(xiàn)較好傳達,希望這些信息能夠為我國電力事業(yè)的更好發(fā)展帶來一定啟發(fā)。
參考文獻:
[1]張文亮,周孝信,郭劍波,印永華,湯涌,郭強.±1000kV特高壓直流在我國電網(wǎng)應用的可行性研究[J].中國電機工程學報,2007,28:15.
[2]費燁,王曉琪,汪本進,吳士普,余春雨,陳曉明.±1000kV特高壓直流互感器的選型與研制[J].高電壓技術(shù),2010,10:23802387.
[3]蒲瑩,厲璇,馬玉龍,李俊霖,馬為民,石巖.網(wǎng)側(cè)分層接入500kV/1000kV交流電網(wǎng)的特高壓直流系統(tǒng)控制保護方案[J/OL].電網(wǎng)技術(shù),2016(10).
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作者簡介:高春(1990),男,漢族,福建福清人,本科,助理工程師,研究方向:特高壓電網(wǎng)運行。