世界首条特高压直流开始孤岛方式运行

时间:2013-09-13
来源:中国南方电网
分类:热点
9月11日05:01,±800千伏云广直流首次正式转入孤岛运行方式,这是特高压直流在世界上首次正式采用孤岛运行方式,标志着南方电网直流运行控制技术达到一个新的高度。

    9月11日05:01,±800千伏云广直流首次正式转入孤岛运行方式,这是特高压直流在世界上首次正式采用孤岛运行方式,标志着南方电网直流运行控制技术达到一个新的高度。

    云广直流正式转入孤岛运行,将小湾、金安桥电厂的水电通过云广直流直接送到广东电网,满负荷输电能力达500万千瓦,增加高峰时段送电能力70万千瓦,每日增加外送电量2040万千瓦时,能有效减少直流系统故障对主网的影响,提高南方电网的安全稳定水平,同时对落实国家节能减排政策,全额吸纳可再生能源具有重要意义。

    孤岛运行方式是在直流系统送端与若干电厂形成相对独立的“孤岛”系统,即与大电网交流系统不联网、直接通过直流系统将电力送往受端。

    南方电网公司先后开展六个阶段62个项目调试,解决了一系列运行和技术难题,制定了一整套运行操作和事故处理标准,基本掌握了直流孤岛运行的核心技术。

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    据悉,云广直流实际孤岛运行的实施,将为南方电网公司在建的“十二五”西电东送重点工程——溪洛渡、糥扎渡直流工程运行和特高压直流电网发展提供宝贵经验。

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    孤岛运行破局背后,标志着南方电网自主科技创新水平又上一个台阶

    “±800千伏云广直流工程如同一朵玫瑰花,价值大、但娇嫩。实现孤岛运行,意味着这朵玫瑰花将更加耐受严酷工况。”在南网科研院“特高压直流孤岛运行”科研团队看来,云广直流,这朵南网人浇灌出来的玫瑰花,从工艺品变为日用品,不再是娇弱的,而是能够耐受严酷工况。

    化解电网运行头号风险

    “世界上结构最复杂、联系最紧密、科技含量最高的电网”,这个独一无二的标签,令南网人自豪和骄傲。但这是把双刃剑:交直流混合运行、远距离、大容量输电,其中潜在着巨大的运行风险。

    “在刀尖上跳舞”,公司调度系统的一位专家这样形容。

    当前电网运行最担心的是什么?“最怕直流满功率双极闭锁和多回直流同时闭锁或换相失败,相当于一条或几条高速公路突然封闭,整个主网架都会动荡甚至崩溃。”“其中,楚穗直流大负荷双极闭锁导致的运行风险首当其冲。”中国工程院院士李立浧说,孤岛运行方式最大的价值恰是化解这第一大风险。

    《南方电网中长期发展战略》指出,提高驾驭复杂大电网的能力,保持大电网的安全稳定运行是南方电网客观存在并将长期面对的主要挑战。特别是“两渡”直流工程投运后,广东直流落点增至7回,多直流换相失败等事件对电网的冲击更加严重。

    相关研究证明,实现孤岛运行方式,直流闭锁仅造成主网频率略有降低,不会造成主网频率稳定问题,更不会造成系统暂稳或动稳问题。因此云广±800千伏直流孤岛运行是化解云广±800千伏直流投运后带来的电网运行风险的有效措施之一。

    一年至少多送17亿度

    据了解,目前云广±800千伏直流联网运行时,与云广±800千伏直流并联运行的交流通道需要空出一定的输电裕度,用于承接直流单极闭锁故障时转移到交流通道的潮流。

    “N-1,是我们调度必须要守住的底线。”南网总调方式处处长黄河解释说,始终要在新的网络接线下,满足N-1的电网控制条件,否则发生事故没有缓冲空间,就会酿成类似印度大停电的悲剧。比如云南,电力外送交流通道最高只能送400万千瓦,留足了几十万千瓦的裕度,这是要死守的,哪怕水再多,必须要确保潮流异常波动时,送电功率不会超过断面极限。

    据黄河介绍,采用孤岛运行方式,不占用交流通道裕度,突破了云南电力外送输电极限的约束,在夏天丰水期,可以增加云南水电外送70万至80万千瓦。

    李立浧院士为记者算了笔经济账:“西电东送能力提高70到80万千瓦,仅在迎峰度夏期间满负荷运行三个月,一年就多送17亿千瓦时,明后两年每年可多送21亿千瓦时。”

    “从社会效益来说,吸纳了云南富余的水电,更多的电送至广东,减少了广东火电机组的出力,也就是减少了碳排放,这对于落实国家节能减排政策,保护环境具有重要意义。”

    为能源远距离输送增多了选择

    据了解,南方电网早在2005年规划设计云广工程时,就提出了送端侧联网和孤岛两种方式均为正常运行方式,并着手开展直流孤岛运行方式的研究,针对送端孤岛运行方式开展了潮流稳定计算、过电压计算及控制保护策略研究,在直流孤岛运行方式稳定机理、稳控措施、过电压特性及抑制措施、机网协调等方面的研究取得了突破。

    自2010年10月17日起,云广工程孤岛运行方式现场调试共进行了6个阶段试验,采取了直流功率从100万千瓦至500万千瓦逐步增加的积极稳妥策略。为了减少调试对电网安全及云电外送的影响,每次试验基本都选择利用周末完成。

    南网科研院系统研究所所长洪潮说:“3月29日到31日,我们进行了15项试验,我们认为这些试验都非常成功,孤岛系统可以非常好地抗击故障和扰动,很快进入平稳状态,为今后的运行提供了非常好的基础。试验反过来证明我们之前做的每一项计算都是非常准确的。”

    “最重要的是,南方电网自主科技创新水平又上一个台阶,这对于我国电力工业技术与管理具有里程碑的意义。即将投产的糯扎渡、溪洛渡直流工程明确提出将孤岛运行作为正常运行方式。”公司总工程师许超英评价说。

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