大連紅沿河開機方式對黑龍江東部外送斷面穩(wěn)定性影響分析

胡本然，邵京偉

(1.國網(wǎng)黑龍江省電力有限公司電力交易中心，哈爾濱 150090； 2.國網(wǎng)黑龍江省電力有限公司，哈爾濱 150090)

0 引 言

大連紅沿河核電站是中國東北第一座核電站及最大的能源投資項目。該核電站在提高遼寧省用電可靠性的同時，也有利促進了節(jié)能減排[1-3]。然而，紅沿河核電廠的運行，卻給黑龍江電網(wǎng)帶來了沖擊，因此研究分析新電廠并網(wǎng)后系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性是電網(wǎng)仿真計算的重要工作內(nèi)容[4-5]。該文選擇影響較大的黑龍江省東部外送斷面進行穩(wěn)定性分析。針對紅沿河核電站3種開機方式，利用PSASP電力系統(tǒng)仿真軟件，結(jié)合東北三省實際電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，對黑龍江省東部外送斷面功角穩(wěn)定性進行分析。通過黑龍江對紅沿河核電站上網(wǎng)適應(yīng)性研究，對于保障黑龍江電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行具有重要意義。

1 紅沿河1臺開機穩(wěn)定性分析

方式一：扎魯特直流送出6 000 MW，高嶺直流送出3 000 MW，伊穆直流1 500 MW，黑換流720 MW。東部外送斷面3 500 MW，吉黑斷面3 180 MW，大連送出580 MW，遼莊河1臺機，紅沿河1臺機，小負荷，火力發(fā)電出力大，無風(fēng)電機組出力，無旋轉(zhuǎn)備用。該開機方式林平N-1功角穩(wěn)定曲線如圖1所示。對初始幅值最大的功角曲線進行prony分析，結(jié)果如表1所示。從圖中可以得到，林平線N-1存在動穩(wěn)問題。對初始幅值最大的功角曲線prony分析，結(jié)果如表1所示，黑龍江對遼寧的功角穩(wěn)定性在不同的時間段呈現(xiàn)不同特性，系統(tǒng)振蕩頻率在0.65 Hz附近，在5～10 s及10～15 s期間， 阻尼比近似0.3%， 小于1%， 判斷系統(tǒng)失穩(wěn)。

圖1 方式一下林平N-1功角穩(wěn)定曲線Fig.1 Linping N-1 power angle stability curve of method 1

表1 初始幅值最大的功角曲線prony分析結(jié)果Table 1 The prony analysis result of the power angle curve with the largest initial amplitude

方式二：扎魯特直流送出6 000 MW，高嶺直流送出3 000 MW，伊穆直流1 500 MW，黑換流720 MW。東部外送斷面3 500 MW，吉黑斷面2 950 MW，大連送出1 100 MW，遼莊河2臺機，紅沿河1臺機，小負荷，火力發(fā)電出力大，無風(fēng)電機組出力，無旋轉(zhuǎn)備用。該開機方式林平N-1功角穩(wěn)定曲線如圖2所示。對初始幅值最大的功角曲線進行prony分析，結(jié)果如表2所示。

圖2 方式二下林平N-1功角穩(wěn)定曲線Fig.2 Linping N-1 power angle stability curve of method 2

表2 初始幅值最大的功角曲線prony分析結(jié)果Table 2 The prony analysis result of the power angle curve with the largest initial amplitude

從紅沿河核電站開1臺發(fā)電機的兩種方式仿真結(jié)果可以看出，方式二和方式一下的系統(tǒng)穩(wěn)定性基本相同，因此可知遼寧莊河電廠對東部外送斷面穩(wěn)定性基本沒有影響，大連紅沿河核電廠對黑龍江東部外送斷面的穩(wěn)定性影響突出。

2 紅沿河3臺開機穩(wěn)定性分析

方式三：扎魯特直流送出6 000 MW，高嶺直流送出3 000 MW，伊穆直流1 500 MW，黑換流720 MW。東部外送斷面3 500 MW，吉黑斷面2 950 MW，大連送出2 950 MW，遼莊河2臺機，紅沿河3臺機，小負荷，火力發(fā)電出力大，無風(fēng)電機組出力，無旋轉(zhuǎn)備用。該開機方式林平N-1功角穩(wěn)定曲線如圖3所示。當(dāng)大連地區(qū)的紅沿河核電廠3臺機組開機，出力較大時，大連地區(qū)電力富余，外送電量較大，黑龍江省東部外送斷面輸出電量不變，但系統(tǒng)的穩(wěn)定性變差，出現(xiàn)暫穩(wěn)問題。

圖3 方式三下林平N-1功角穩(wěn)定曲線Fig.3 Linping N-1 power angle stability curve of method 3

3 結(jié) 語

根據(jù)以上3種方式的分析可知，大連紅沿河核電廠對黑龍江東部外送斷面的穩(wěn)定性有較大影響。當(dāng)紅沿河機組開機較小(1臺機組開機)，黑龍江東部斷面4回500 kV線路送出潮流為3 500 MW時，林平線N-1存在動穩(wěn)問題，通過prony分析可以發(fā)現(xiàn)，黑龍江對遼寧的功角穩(wěn)定性在不同的時間段呈現(xiàn)不同特性，系統(tǒng)振蕩頻率在0.65 Hz附近，在5～10 s及10～15 s期間，阻尼比小于1%，系統(tǒng)失穩(wěn)。當(dāng)大連地區(qū)的紅沿河電廠出力較大(3臺機組開機)時，大連地區(qū)外送較大，未影響黑龍江省東部外送斷面輸出電量，但系統(tǒng)的穩(wěn)定性變差，出現(xiàn)暫穩(wěn)問題。因此得出結(jié)論，大連地區(qū)的紅沿河電廠的開機方式對黑龍江省東部外送斷面的穩(wěn)定性有較大影響。