探討影響特高壓電網(wǎng)運(yùn)行的相關(guān)因素及對(duì)策

楊莎　張琳（國(guó)網(wǎng)安陽(yáng)供電公司，河南安陽(yáng)　455000）

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探討影響特高壓電網(wǎng)運(yùn)行的相關(guān)因素及對(duì)策

楊莎張琳
（國(guó)網(wǎng)安陽(yáng)供電公司，河南安陽(yáng)455000）

【摘 要】特高壓的電網(wǎng)建設(shè)對(duì)于電能大規(guī)模與遠(yuǎn)距離傳輸具有較大影響，近幾年，隨著特高壓的電網(wǎng)逐漸普及，其運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)也漸漸凸顯，這就需要相關(guān)人員不斷探索解決的對(duì)策，確保電網(wǎng)運(yùn)行安全性。本文主要分析特高壓電網(wǎng)的運(yùn)行影響因素，并提出相應(yīng)的解決方式，以期保證電網(wǎng)正常運(yùn)行。

【關(guān)鍵詞】特高壓電網(wǎng)相關(guān)因素對(duì)策

國(guó)內(nèi)資源能源與地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展均是呈逆向的分布，為解決國(guó)內(nèi)能源分布不平衡情況，需要建設(shè)一些特高壓的電網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)電能大規(guī)模與遠(yuǎn)距離輸送。而且特高壓的電網(wǎng)建設(shè)，能夠大規(guī)模的配置電力資源，可以將電力系統(tǒng)規(guī)模擴(kuò)大。但由于特高壓的電網(wǎng)運(yùn)行過程中有潛在風(fēng)險(xiǎn)，例如：電荷和發(fā)電側(cè)的供需波動(dòng)造成潮流控制的風(fēng)險(xiǎn)以及設(shè)備故障等。因此，需要相關(guān)人員深入了解特高壓的電網(wǎng)運(yùn)行情況，有針對(duì)性地制定解決措施，保證電網(wǎng)運(yùn)行可靠性。

1　特高壓的電網(wǎng)建設(shè)經(jīng)濟(jì)背景

在國(guó)內(nèi)電力的供應(yīng)過程中，大部分發(fā)電機(jī)是煤發(fā)電機(jī)組。在2011年國(guó)內(nèi)火電設(shè)備的平均利用時(shí)間高達(dá)5294h，與2010年相比提高了264h，新增加火電裝機(jī)的容量大約是5886萬(wàn)kW，是風(fēng)電、水電與核電三者裝機(jī)容量?jī)杀蹲笥?。?011年末，國(guó)內(nèi)發(fā)電機(jī)的容量高達(dá)10.5個(gè)億kW。而特高壓的電壓可以實(shí)現(xiàn)電能大規(guī)模與高容量的輸送，從相關(guān)資料中可以看出，在相同條件下，特高壓的電網(wǎng)輸送電量為現(xiàn)有電網(wǎng)輸電量的六倍左右，送電的距離為現(xiàn)有電網(wǎng)的3倍左右。1000kV或者是以上電壓，每一天負(fù)荷輸電量大約是1.2億kW·h，等同于每一天14列火車運(yùn)送的煤炭。通常情況下，輸電的電壓主要分別為特高壓、高壓與超高壓。在國(guó)際上，通常高壓發(fā)熱電壓在35-220kV之間；而超高壓的電液一般在330kV-100kV之間；特高壓的電壓一般在100kV以上。但在國(guó)內(nèi)，特高壓的電網(wǎng)主要指1000kV的交流以及±800kV的直流電網(wǎng)，特高壓的電網(wǎng)形成和發(fā)展條件有以下兩個(gè)：用電負(fù)荷不斷增長(zhǎng)；負(fù)荷中心以及電源基地在地域上是逆向的分布，并且距離比較遠(yuǎn)。而聯(lián)網(wǎng)能力比較強(qiáng)、大容量、占地少、遠(yuǎn)距離的輸電、占地少是特高壓電網(wǎng)主要特點(diǎn)［1］。

2　特高壓電網(wǎng)的運(yùn)行影響相關(guān)因素

2.1失穩(wěn)和連鎖的故障

如果特高壓的輸電通道發(fā)生故障，非常容易造成功率失衡與線路過載，導(dǎo)致特高壓的電網(wǎng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行受到嚴(yán)重影響。經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致特高壓的輸電故障因素主要分成內(nèi)部因素與外部因素，外部因素一般包含自然氣候、人為的誤操作與電氣環(huán)境等；內(nèi)部因素一般是因?yàn)榫€路與設(shè)備老化所致。加之，特高壓的電網(wǎng)電容量比較大，所以只有發(fā)生故障經(jīng)常會(huì)造成不良現(xiàn)象，具體如下：加大輸送端發(fā)電機(jī)組中角擺動(dòng)的幅度，從而導(dǎo)致角震蕩的穩(wěn)定性與受到影響，甚至于導(dǎo)致系統(tǒng)電壓的崩潰；切除故障時(shí)，容易加大其他送電的通道潮流，嚴(yán)重影響到靜態(tài)的穩(wěn)定性；在潮流轉(zhuǎn)移的過程中，會(huì)加大線路跳閘可能性，導(dǎo)致其他連鎖出現(xiàn)故障。此外，在特高壓的發(fā)展中，下一級(jí)線路會(huì)和其他線路構(gòu)成電磁的環(huán)網(wǎng)，一旦特高壓的線路發(fā)生故障，容易導(dǎo)致潮流增加，這就加大了線路重載與過載機(jī)率。從而影響到電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

2.2繼電保護(hù)與安全穩(wěn)定的裝置

由于特高壓的系統(tǒng)電壓級(jí)別比較高，所以所用繼電保護(hù)以及安全穩(wěn)定的裝置較為復(fù)雜。如果這些裝置出現(xiàn)故障，容易影響到特高壓電網(wǎng)運(yùn)行的安全性。其中，機(jī)電裝置故障主要是因?yàn)檎`動(dòng)所致；安全穩(wěn)定的裝置主要是因?yàn)榍袡C(jī)失敗或者是切負(fù)荷量較少所致，容易加大線路過載機(jī)率，引發(fā)線路連鎖的故障。

3　特高壓電網(wǎng)的影響因素解決策略

3.1強(qiáng)化風(fēng)險(xiǎn)管理的工作

為了確保特高壓的電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定性與安全性，需要特高壓的電網(wǎng)管理部門高度重視電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)管理的工作。第一，建立并健全特高壓的電網(wǎng)運(yùn)行故障預(yù)警的機(jī)制，同時(shí)按照電網(wǎng)運(yùn)行事故性質(zhì)與特點(diǎn)對(duì)系統(tǒng)故障進(jìn)行分類，然后制定相關(guān)解決措施。第二，構(gòu)建特高壓的電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)管理體制，讓工作人員全方面了解特高壓的電網(wǎng)運(yùn)行安全性與可靠性，并培養(yǎng)工作人員風(fēng)險(xiǎn)管理的意識(shí)，確保工作人員嚴(yán)格根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行工作，使特高壓的電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)管理流程化和常態(tài)化。第三，不斷培訓(xùn)管理人員專業(yè)技能，加強(qiáng)特高壓的電網(wǎng)管理力度，避免因?yàn)槿藶橐蛩卦斐呻娋W(wǎng)運(yùn)行故障［2］。

3.2制定安全穩(wěn)定運(yùn)行的控制策略

為了有效防止特高壓的運(yùn)行通道故障影響到電力系統(tǒng)正常運(yùn)行，需要使用有效、安全的控制對(duì)策，同時(shí)按照電網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行情況選擇機(jī)組與切斷負(fù)荷，具體如下：第一，在特高壓的電網(wǎng)規(guī)劃過程中，需要充分評(píng)估與分析電網(wǎng)運(yùn)行情況，同時(shí)根據(jù)電網(wǎng)運(yùn)行情況制定故障解決措施。第二，為了及時(shí)應(yīng)對(duì)較大的故障，需要使用繼電保護(hù)與安全穩(wěn)定的裝置，保證電網(wǎng)運(yùn)行安全性與可靠性。

3.3不斷優(yōu)化網(wǎng)架結(jié)構(gòu)以及運(yùn)行方式

優(yōu)化特高壓的電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，可以防止相關(guān)因素對(duì)電網(wǎng)的運(yùn)行產(chǎn)生影響。第一，在特高壓的電網(wǎng)規(guī)劃時(shí)，不僅需要嚴(yán)格遵循相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容，而且要在保證N-1的故障情況下，提高電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性。第二，為了避免大規(guī)模潮流轉(zhuǎn)移加大電力系統(tǒng)運(yùn)行的風(fēng)險(xiǎn)，需要切實(shí)做好交流直流的工作。此外，優(yōu)化特高壓電網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行方式，可以對(duì)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行規(guī)避。同時(shí)要深入探索特高壓的電網(wǎng)在各種檢修下的安全性，據(jù)此認(rèn)真分析特高壓電網(wǎng)的故障適應(yīng)性，然后根據(jù)實(shí)際情況制定相應(yīng)解決措施，有效解決停電的故障，提高電網(wǎng)故障應(yīng)對(duì)的能力。相關(guān)檢修人員還要針對(duì)不同時(shí)間段與不同環(huán)境下，負(fù)荷實(shí)際變化的情況，同時(shí)按照具體傳輸環(huán)境設(shè)計(jì)傳輸限制，這樣不僅可以提高特高壓的電壓運(yùn)行安全性、可靠性，而且可以充分發(fā)揮特高壓的電網(wǎng)輸電能力。

4　結(jié)語(yǔ)

總而言之，特高壓的電網(wǎng)建設(shè)可以為人們生活、生產(chǎn)帶來很多便利，但由于特高壓的電壓系統(tǒng)比較復(fù)雜，在運(yùn)行過程中難免會(huì)出現(xiàn)各種故障。所以為了降低相關(guān)因素對(duì)于特高壓的電網(wǎng)產(chǎn)生影響，電網(wǎng)運(yùn)行管理部門應(yīng)該不斷探索特高壓的電網(wǎng)運(yùn)行安全影響因素，并針對(duì)實(shí)際情況制定解決對(duì)策，加強(qiáng)特高壓的電網(wǎng)應(yīng)對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的能力。

參考文獻(xiàn)：

［1］胡立錦，楊永全，張新燕.雅安-武漢1000 kV輸電線路運(yùn)行特性影響下重慶電網(wǎng)運(yùn)行與建設(shè)分析［J］.電網(wǎng)技術(shù)，2014.14（08）:2121-2126.

［2］王昊，王展，陳斌.蘇州1000 kV特高壓變電站500 kV電氣主接線方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析［J］.電力建設(shè)，2013，21（04）:43-46.