舟山多端柔性直流輸電示范工程配套試驗能力建設項目特性探析

劉貴龍　朱 瀅　陸思全　洪友朋　吳 劍

(浙江省輻射環(huán)境監(jiān)測站/環(huán)保部輻射環(huán)境監(jiān)測技術中心,國家環(huán)境保護輻射環(huán)境監(jiān)測重點實驗室， 杭州　310000)

舟山多端柔性直流輸電示范工程配套試驗能力建設項目特性探析

劉貴龍朱 瀅陸思全洪友朋吳 劍

(浙江省輻射環(huán)境監(jiān)測站/環(huán)保部輻射環(huán)境監(jiān)測技術中心,國家環(huán)境保護輻射環(huán)境監(jiān)測重點實驗室， 杭州310000)

摘要：本文以舟山多端柔性直流輸電示范工程配套試驗能力建設項目為研究對象，通過對柔性直流電纜試驗場其周邊環(huán)境的實地測量，探析柔性直流電纜試驗場環(huán)境影響特性。結果顯示：該工程對周圍的電磁輻射環(huán)境影響較小，其中工程產生的合成場強對周圍環(huán)境的影響是可以忽略的，工程產生的工頻電場、工頻磁場、直流磁場、無線電干擾強度、噪聲均小于相應標準限值要求。

關鍵詞：柔性直流輸電;環(huán)境影響;電場;磁場;無線電干擾;噪聲

柔性直流輸電技術是以全控型電力電子器件、電壓源換流器和新型調制技術為突出標志的新一代直流輸電技術，與傳統(tǒng)的直流輸電技術相比，具有無需無功補償、沒有換相失敗問題、可以同時調節(jié)有功功率與無功功率、諧波水平低、適合構成多端直流系統(tǒng)等明顯優(yōu)勢，在可再生能源發(fā)電并網、孤島和城市供電、風力發(fā)電并網方面都具有廣泛的應用前景[2-3]。

本文選取舟山多端柔性直流輸電示范工程配套試驗能力建設項目為研究對象，通過對其柔性直流電纜試驗場周邊環(huán)境的實地測量，探析柔性直流電纜試驗場周邊環(huán)境影響特性。

1項目概況

舟山±200 kV五端柔性直流輸電工程是目前世界上成功投運的第1個五端柔性直流輸電工程，也是世界上電壓等級最高、端數最多、單端容量最大的多端柔性直流輸電工程。本次研究對象屬舟山±200 kV五端柔性直流輸電工程技術儲備項目，目前舟山多端柔性直流輸電示范工程配套試驗能力建設項目中柔性直流試驗場已開展國內首根200 kV柔性直流電纜預鑒定試驗。該試驗旨在加強下轄諸島電氣聯系，增強網架結構，提高供電可靠性，解決海上風電等新能源靈活接入、電纜充電功率和沖擊性負荷帶來的穩(wěn)定性及電能質量問題。

柔性直流電纜試驗場內在運行主要設備為1200 kV/50mA直流高壓試驗裝置1套，主要用于電力電纜進行型式試驗、預鑒定試驗、極性反轉試驗和直流疊加沖擊電壓試驗，可為500 kV及以下直流輸變電設備耐壓試驗提供電源；另熱循環(huán)系統(tǒng)1套，可為電纜系統(tǒng)提供加熱功率，主要用于電纜試樣導體線芯的加熱。其中1200 kV/50mA直流發(fā)生器承擔著提供試驗線段電壓的重任，將用于試驗線段的電暈特性和環(huán)境影響以及部分設備的在線考核等用途,是基地的關鍵試驗設備之一。直流發(fā)生器本身的電暈與將來試驗研究結果的準確性緊密相關，電暈的強烈程度直接取決于發(fā)生器部件的表面場強分布。

2工程環(huán)境影響監(jiān)測

2.1環(huán)境本底值

本工程合成場強最大值監(jiān)測結果為0.25～0.45 kV/m，合成場強80%監(jiān)測結果為0.19～0.36 kV/m；直流磁場強度為48.1～49.4 μT之間；頻率為0.5 MHz的無線電干擾值為39.4～52.4 dB(μV/m)。

2.2測量項目

本次研究選取了工頻電場、工頻磁場、合成場強、直流磁場、無線電干擾、噪聲為測量項目。

2.3測量儀器

測量儀器及相應的技術參數見表1。

表1　測量儀器及相應技術參數

2.4測量布點

項目監(jiān)測布點見表2和圖1。

表2　測量布點

圖1　柔直電纜試驗場測量布點示意

2.5測量期間設備運行工況

設備運行情況見表3、4。

表3　1200kV/50mA直流電壓試驗裝置運行工況

表4　熱循環(huán)設備運行工況

2.6測量天氣條件

測量天氣選擇晴天、良好天氣測量，避免大風、雨、雪、冰雹等天氣的影響。

2.7測量結果

測量結果見表5～7。

表5　電場、磁場強度測量結果

表6　無線電干擾監(jiān)測結果

表7　噪聲監(jiān)測結果

由表5～7可見，柔性直流電纜試驗場四周的合成場強強度與環(huán)境本底值基本一致。

柔性直流電纜試驗場四周的工頻電場、工頻磁場、直流磁場強度、無線電干擾強度、噪聲均小于相應標準限值要求。

3結論

作為國內率先開展的柔性直流電纜預鑒定試驗，通過對舟山多端柔性直流輸電示范工程配套試驗能力建設項目中柔性直流試驗場周圍環(huán)境的實測，得出的結果表明：柔性直流試驗場對周圍的電磁輻射環(huán)境影響較小。其中工程產生的合成場強對周圍環(huán)境的影響是可以忽略的；工程產生的工頻電場、工頻磁場、直流磁場、無線電干擾強度、噪聲遠小于相應標準限值要求。

參考文獻

肖浩，裴澤陽，高桂革，等. 淺析柔性直流輸電關鍵技術及其前景展望. 電器與能效管理技術， 2015，1(17):32-38.

劉雋，何維國，包海龍.柔性直流輸電技術及其應用前景研究. 供用電，2008，25(1):6-9.

劉兵，阮江軍，韓海宏，等.柔性直流輸電系統(tǒng)電磁環(huán)境分析. 高電壓技術，2009，35(11):2747-2752.

蘇明虹，孫偉，趙剛，等.特高壓雙極直流電壓發(fā)生器的電場分布計算與優(yōu)化. 高壓電器，2008，44(5):402-405.

國電環(huán)境保護研究院.舟山多端柔性直流輸電示范工程配套試驗能力建設項目電磁環(huán)境影響專題報告.2013.

Environmental impact assessment for the supporting capacity-building facilities of Zhoushan multi-terminal HVDC flexible demonstration project

Liu Guilong, Zhu Ying, Lu Siquan, Hong Youpeng, Wu Jian

(Zhejiang Environmental Radiation Monitoring Station / Ministry of Environmental Protection Environmental Radiation Monitoring Technical Center, the State Environmental Protection Key Laboratory of Environmental Radiation Monitoring, Hangzhou 310000, China)

Abstract:In this paper, the supporting capacity-building project of a flexible multi-terminal HVDC in Zhoushan was assessed for its environmental impacts. The monitoring sites were selected at the surrounding of the DC cables test fields. The result showed that, the electromagnetic radiation to surrounding environment was very small and total electric field created by this project was negligible, and the generated frequency electric field, power frequency magnetic fields, DC magnetic field, radio interference strength, noise were within the corresponding standard limits.

Keywords:flexible DC transmission; environmental impact; electric field; magnetic field; radio interference; noise

收稿日期：2016-01-08；2016-02-26修回

作者簡介：劉貴龍，男，1987年生，本科，助理工程師，研究方向：輻射環(huán)境與監(jiān)測分析。E-mail:285505363@qq.com

中圖分類號：X837

文獻標志碼：A