提升特高壓電網(wǎng)輸電能力的方法

曹永東

摘要 我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和能源分布具有明顯的不均衡性，這就導(dǎo)致了我國需要建設(shè)一些特高壓電網(wǎng)來實(shí)現(xiàn)能源在我國的優(yōu)化分配，因此，我國電網(wǎng)的未來發(fā)展趨勢之一就是大規(guī)模、遠(yuǎn)距離的輸送。本文主要介紹了三種提升特高壓電網(wǎng)輸電能力的有效措施。

【關(guān)鍵詞】特高壓 電網(wǎng) 輸電能力

水電和煤炭是我國的主要能源，這些能源主要分布在我國的四川、山西以及內(nèi)蒙古等西北地區(qū)，而我國的中東部地區(qū)才是能源的主要消耗地區(qū)，因此，我國的能源分布地區(qū)與消費(fèi)中心存在著嚴(yán)重的不協(xié)調(diào)現(xiàn)象，隨著我國經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高，這種矛盾日益突出。如果出現(xiàn)自然災(zāi)害，那么就會影響到煤電運(yùn)輸通道，導(dǎo)致中東部很多生產(chǎn)都不能正常運(yùn)行，進(jìn)而給我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來負(fù)面影響。

1 提高特高壓電網(wǎng)輸電能力的有效策略

1.1 優(yōu)化電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)

經(jīng)過全世界各國的相關(guān)工作人員研究發(fā)現(xiàn)，提升特高壓電網(wǎng)輸電能力的基礎(chǔ)就是構(gòu)建牢固可靠的網(wǎng)架，所以優(yōu)化電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)是提高特高壓電網(wǎng)輸電能力的手段之一。通常情況下，電力企業(yè)的工作人員會采用變壓器擴(kuò)容、利用大功率直流輸電技術(shù)、增強(qiáng)單位走廊的輸電能力以及提升線路的熱容量等常規(guī)的方法來改善電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，其中提升單位走廊的輸電能力的方法有應(yīng)用緊湊型輸電技術(shù)以及增加送電走廊等，而增強(qiáng)線路的熱容量的方法主要有應(yīng)用耐熱導(dǎo)線技術(shù)以及大截面導(dǎo)線等，除此之外，還可以采用拉停線路和出串運(yùn)行以及電磁環(huán)網(wǎng)解環(huán)等途徑。

在實(shí)際的供電過程中，常常會出現(xiàn)整個供電網(wǎng)被某一主變或者是線路熱穩(wěn)限制的狀況，那么人們一般都會將出現(xiàn)這一情況的線路或者是主變叫做“卡脖子”元件。為了有效提升特高壓電網(wǎng)輸電能力，電力企業(yè)的工作人員往往需要對“卡脖子”元件進(jìn)行一些改造，以便確保整個電網(wǎng)的供電能力，防止由于個別元件出現(xiàn)問題而使整個電網(wǎng)的輸電能力降低。但是，在實(shí)際的運(yùn)行過程中，總會存在一些客觀原因，例如時間限制、成本限制或者是資源限制等制約著電力元件的升級換代，這樣就很容易出現(xiàn)電力元件的改善要比人們的供電需求落后的情況。面臨這一情況的時候，電力企業(yè)的工作人員通常會采用拉停電路和出串運(yùn)行的方法來解決這類問題。一般情況下，供電網(wǎng)的電磁環(huán)網(wǎng)在運(yùn)行過程中，高壓線路的輸電能力常常會受到一些低電壓等級線路的熱穩(wěn)限額的制約，這時如果電磁環(huán)網(wǎng)還沒有辦法解環(huán)的話，那么就可以直接將“卡脖子”線路拉停，這一舉動有利于提升整個供電網(wǎng)的輸電能力。當(dāng)線路承載的負(fù)荷較大的情況下，供電網(wǎng)的輸電能力會受到主變?nèi)萘康南拗?，必須要增加新的主變才能使線路正常運(yùn)行，但考慮到實(shí)際情況，這時只需要將一個開關(guān)直接接到母線里面就可以了，這種處理方式就叫做出串運(yùn)行。

由兩組不同電壓等級的線路通過變壓器或者是電磁耦合而形成的環(huán)形電網(wǎng)就叫做高低壓電磁環(huán)網(wǎng)，這一階段是供電網(wǎng)在發(fā)展過程中需要經(jīng)歷的階段之一。通常情況下，在建設(shè)電網(wǎng)的最初階段，電網(wǎng)網(wǎng)架的結(jié)構(gòu)會相對比較薄弱，在電磁環(huán)網(wǎng)的運(yùn)行過程中供電的可靠性會逐漸增加。然而，隨著電網(wǎng)的完善以及網(wǎng)架的加固，電磁環(huán)網(wǎng)對供電可靠性的影響逐漸減小，同時還會因?yàn)槎搪冯娏鞒瑯?biāo)以及潮流轉(zhuǎn)移等情況制約著電網(wǎng)輸電能力的提升。將電磁環(huán)網(wǎng)解環(huán)以后，高壓線路的輸電能力會有明顯提升，線路損耗問題也會相對減少。

1.2 改善供電網(wǎng)的電氣特性

通常情況下，一些大容量、特高壓的供電系統(tǒng)的線路輸電容量不單單會受到自然功率的限制，還會在一定程度上受到輸送距離、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、穩(wěn)定條件以及兩側(cè)電源強(qiáng)弱的影響。在大功率、遠(yuǎn)距離的輸電過程中，整個供電網(wǎng)的兩端常常會缺少一定的電源來進(jìn)行支持，因此，電壓以及動態(tài)穩(wěn)定問題就成了影響特高壓電網(wǎng)輸電能力的主要因素。在線路中加裝串聯(lián)電容補(bǔ)償器或者是能降低輸電線路的等效電抗可以在一定程度上維持特高壓電網(wǎng)輸電線路的輸電能力以及整個系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠性，同時還可以適當(dāng)調(diào)節(jié)潮流在輸電通道上面的分布情況?，F(xiàn)階段，應(yīng)用串聯(lián)電容補(bǔ)償器來增強(qiáng)輸電能力的技術(shù)已經(jīng)在世界很多國家得到了廣泛應(yīng)用。

1.3 加裝安控裝置

在供電網(wǎng)的運(yùn)行過程中，工作人員常常會在供電網(wǎng)比較薄弱的位置加裝安控裝置，這樣主要是為了通過一定的安控措施來提高動態(tài)穩(wěn)定以及系統(tǒng)暫態(tài)極限，以便應(yīng)對電網(wǎng)中可能會出現(xiàn)的短期電源開機(jī)分布不合理的情況，同時這也是提升高壓電網(wǎng)輸電能力的有效方法之一。近幾年來，我國電網(wǎng)的發(fā)展取得了相對不錯的成果，電網(wǎng)中的電源開機(jī)分布也在不斷發(fā)生著變化，要想使一次電網(wǎng)可以應(yīng)對所有可能發(fā)生的變化就需要增加對供電網(wǎng)建設(shè)的投資，要不然供電網(wǎng)的穩(wěn)定可靠性將會逐漸降低。電力企業(yè)的工作人員可以選擇合適的穩(wěn)定控制裝置加裝到線路中，這樣就可以在成本增加不多的情況下提升電網(wǎng)的靈活性。

2 小結(jié)

我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展離不開電網(wǎng)的支撐，因此，提高特高壓電網(wǎng)的輸電能力是一項(xiàng)非常重要的任務(wù)，具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。通過對近幾年我國電網(wǎng)建設(shè)發(fā)展趨勢的研究，遠(yuǎn)距離的特高壓輸電網(wǎng)路將會是未來主要的發(fā)展方向，但是我國對于這方面的研究還有待提高，許多技術(shù)難關(guān)仍然需要突破。相信未來在相關(guān)技術(shù)人員的努力下，我國電網(wǎng)的輸電能力會有所提高。

參考文獻(xiàn)

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