廣域型安全穩(wěn)定控制裝置在華中電網(wǎng)的應(yīng)用和發(fā)展

關(guān)鍵詞：華中電網(wǎng)；廣域型；安全穩(wěn)定控制裝置

中圖法分類號(hào)：TM712 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

隨著特高壓交流試驗(yàn)示范工程等項(xiàng)目的全面落地，安全穩(wěn)定控制裝置的應(yīng)用受到了更多的關(guān)注。我們應(yīng)該充分發(fā)揮其功能特性，使其更好地適應(yīng)新的控制要求，促進(jìn)華中電網(wǎng)跨區(qū)域互聯(lián)管理水平的全面提升。

1應(yīng)用的必要性

廣域型安全穩(wěn)定控制裝置具有地域分布廣且涉及廠站多的特性，因此，在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中，要整合具體的應(yīng)用環(huán)境才能更好地發(fā)揮其價(jià)值。廣域型安全穩(wěn)定控制裝置之所以在華中電網(wǎng)中得以有效推廣，就是因?yàn)榧夹g(shù)本身和華中電網(wǎng)整體結(jié)構(gòu)匹配度較高。

（1）廣域型安全穩(wěn)定控制裝置的應(yīng)用能大大提升華中電網(wǎng)體系的受電能力，其電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、電力交換特點(diǎn)較為突出，能為跨區(qū)直流通道信息交互管理提供保障，并且有效規(guī)避大電網(wǎng)“強(qiáng)直弱交”等問(wèn)題，更好地搭建交直流協(xié)控處理系統(tǒng)。

（2）廣域型安全穩(wěn)定控制裝置的應(yīng)用能為電網(wǎng)安全和供電效率的優(yōu)化提供保障，設(shè)置相應(yīng)的系統(tǒng)運(yùn)行模式，能在出現(xiàn)意外的情況下更好地減少集中切除負(fù)荷對(duì)民生產(chǎn)生的惡劣影響，打造更加可靠且安全的電網(wǎng)運(yùn)行監(jiān)督體系，為地區(qū)電力系統(tǒng)通信和智能電網(wǎng)調(diào)控水平的全面優(yōu)化奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[2]。

綜上所述，廣域型安全穩(wěn)定控制裝置在華中電網(wǎng)的應(yīng)用具有重要的實(shí)踐意義。2具體應(yīng)用情況

要基于廣域型安全穩(wěn)定控制裝置的優(yōu)勢(shì)作用，搭建更加可控、合理的電網(wǎng)規(guī)范運(yùn)行模式，保證相應(yīng)模塊最優(yōu)化運(yùn)行，全面提升華中電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行水平。2.1整體布局

華中電網(wǎng)要實(shí)現(xiàn)大范圍及大規(guī)模電力跨省跨區(qū)的輸送，才能更好地滿足一次性架構(gòu)以及運(yùn)行要求，確保省內(nèi)發(fā)電質(zhì)量不受影響。基于此，華中跨區(qū)互聯(lián)通道和500kV及以上網(wǎng)架結(jié)構(gòu)較為特殊[3]。詳見(jiàn)表1。

省間設(shè)置電磁環(huán)網(wǎng)聯(lián)絡(luò)或者是500kV交流聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行模式，整體構(gòu)架結(jié)構(gòu)秉持“2條輸電通道+1個(gè)中部框架+6個(gè)負(fù)荷中心環(huán)網(wǎng)”的布局體系，見(jiàn)圖1。

2.2應(yīng)用情況

在華中電網(wǎng)實(shí)際應(yīng)用環(huán)境中，正是受到水電站枯水期出力變化等因素的影響，華中電網(wǎng)在跨區(qū)域通道設(shè)置方面，會(huì)采取送出和受人并行的模式，并且，差異化的受電通道在實(shí)際輸送管理方面還存在一定的差異。這就使得不同省之間依舊存在系統(tǒng)N-2的穩(wěn)定運(yùn)行問(wèn)題，影響整體電網(wǎng)傳輸管理的效果?；诖?，為全面整合電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的運(yùn)行效能，需要制定合理的廣域型安全穩(wěn)定控制裝置的布局方案，以確保裝置優(yōu)化管理的實(shí)效性，打造更加科學(xué)規(guī)范的安控管理平臺(tái)。

2.2.1穩(wěn)控應(yīng)用

結(jié)合華中電網(wǎng)的應(yīng)用要求和特性，在華中和西北直流聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中應(yīng)用廣域型安全穩(wěn)定控制裝置，能最大限度確保華中電網(wǎng)送出和受人方案的規(guī)范性，并且減少直流閉鎖產(chǎn)生的不穩(wěn)定問(wèn)題。在實(shí)際應(yīng)用中，直流送電故障處理模式較為簡(jiǎn)單，在“德寶直流”形成單極或雙極閉鎖狀態(tài)下，會(huì)直接向下級(jí)站點(diǎn)發(fā)送聯(lián)切指令，完成對(duì)應(yīng)站點(diǎn)負(fù)荷與機(jī)組的實(shí)時(shí)性聯(lián)動(dòng)。

本文以德陽(yáng)安控項(xiàng)目為例。在實(shí)際送電過(guò)程中，若華中.華北特高壓交流聯(lián)絡(luò)線長(zhǎng)南Ⅰ線向華中送電，就會(huì)出現(xiàn)無(wú)法應(yīng)對(duì)直流閉鎖的情況，嚴(yán)重影響靜穩(wěn)態(tài)效果。廣域型安全穩(wěn)定控制裝置能夠?qū)κ茈姺绞较峦ǖ垒斔凸β实鸟詈详P(guān)系予以實(shí)時(shí)性管理，搭建較為完整的分析模式和控制機(jī)制。當(dāng)“德寶直流”閉鎖，且功率損失達(dá)到預(yù)設(shè)定值時(shí)，廣域型安全穩(wěn)定控制裝置會(huì)直接將信息傳送至其他站點(diǎn)，并配合直流輸送功率的提升或回降，確保輸送功率保持在指定范圍內(nèi)。

廣域型安全穩(wěn)定控制裝置的應(yīng)用還能實(shí)現(xiàn)廣域交流直流協(xié)控的目標(biāo)，搭建跨省互聯(lián)安控系統(tǒng)，確保安控系統(tǒng)各個(gè)執(zhí)行站能形成高效可靠的聯(lián)動(dòng)。基于此，德陽(yáng)安控系統(tǒng)借助跨省通信通道有效建立了送出型直流安控模式，并配合廣域型安全穩(wěn)定控制裝置的應(yīng)用，更有效地避免潮流沖擊，同時(shí)在維持受電效能的基礎(chǔ)上，也為電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行創(chuàng)設(shè)了良好的技術(shù)平臺(tái)。除此之外，廣域型安全穩(wěn)定控制裝置的應(yīng)用還能減少電站豐枯轉(zhuǎn)換造成的影響，搭建較為理想的負(fù)荷平衡管控應(yīng)用模式，避免負(fù)荷變化產(chǎn)生不良影響，維持受電效能，并最大限度提高華中電網(wǎng)應(yīng)用管理的實(shí)際效果。

2.2.2切負(fù)荷應(yīng)用

在華中電網(wǎng)結(jié)構(gòu)應(yīng)用中，局部通道的穩(wěn)定性是非常關(guān)鍵的管理要素，尤其是在鄂湘之間的三回聯(lián)絡(luò)線體系中，本身是同塔架設(shè)的雙回線模式，一旦出現(xiàn)N-2跳閘現(xiàn)象，就會(huì)出現(xiàn)潮流的大范圍轉(zhuǎn)移，必然會(huì)對(duì)受人區(qū)域的熱穩(wěn)定性提出較高的要求，甚至?xí)苯釉斐珊现胁亢湍喜控?fù)荷中心電壓無(wú)法恢復(fù)暫態(tài)穩(wěn)定的現(xiàn)象，制約整體電網(wǎng)運(yùn)行的安全性?；诖?，要制定廣域型安全穩(wěn)定控制裝置應(yīng)用內(nèi)容和方案，利用切負(fù)荷的處理模式，確保電網(wǎng)電壓和熱穩(wěn)定過(guò)程都能滿足要求，并配合整體電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的運(yùn)行效能，最大限度提高系統(tǒng)配置的規(guī)范性，減少穩(wěn)定性不足對(duì)整體應(yīng)用效率產(chǎn)生的影響。

從系統(tǒng)整體穩(wěn)定性的角度出發(fā)進(jìn)行分析，某一支路雙回線故障會(huì)引發(fā)湘中電壓失穩(wěn)現(xiàn)象，而此時(shí)集中切除湘中負(fù)荷，可維持整體電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，在簡(jiǎn)化廣域型安全穩(wěn)定控制裝置配置的基礎(chǔ)上，避免大范圍負(fù)荷切除對(duì)民生產(chǎn)生的負(fù)面影響。例如，鄂贛斷面安控系統(tǒng)的策略，就是為了減少斷面3回500kV聯(lián)絡(luò)線中咸夢(mèng)雙回線N-2后江西電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定性不足的情況，在原有基礎(chǔ)電網(wǎng)應(yīng)用結(jié)構(gòu)架設(shè)的同時(shí)，結(jié)合綜合規(guī)劃，配置主站、子站、切負(fù)荷執(zhí)行站等，搭建完整的廣域型安全穩(wěn)定控制裝置應(yīng)用系統(tǒng)，從而保證贛東上饒、贛西萍鄉(xiāng)、贛北九江等地都能形成良好的安控模式，減少集中切負(fù)荷對(duì)民眾生產(chǎn)生活造成的負(fù)面影響。與此同時(shí)，借助該廣域型安全穩(wěn)定控制裝置的切負(fù)荷模式，實(shí)現(xiàn)了輸送能力的大幅提升，從240萬(wàn)kW提升到300萬(wàn)kW。

3廣域型安全穩(wěn)定控制裝置的特點(diǎn)

通過(guò)分析華中電網(wǎng)500kV及以上主網(wǎng)架結(jié)構(gòu)示意圖可發(fā)現(xiàn)，廣域型安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)主要具有輻射面積大、涉及廠站多、通道鏈路復(fù)雜等顯著特點(diǎn)。近年來(lái)，廣域型安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)在我國(guó)電力系統(tǒng)中的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，這主要是因?yàn)槲覈?guó)地域遼闊，各地區(qū)發(fā)電水平均衡性較差，在利用電網(wǎng)對(duì)電力進(jìn)行跨區(qū)輸送時(shí)，存在大電網(wǎng)“強(qiáng)直弱交”等不良現(xiàn)象，配置廣域型安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)能顯著提升電網(wǎng)運(yùn)行及電力交換的穩(wěn)定性。另外，電力已經(jīng)成為現(xiàn)代社會(huì)運(yùn)行及發(fā)展過(guò)程中不可或缺的重要資源，世界范圍內(nèi)多次大型停電事故都表明電力資源供應(yīng)不穩(wěn)定會(huì)對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和人民生活產(chǎn)生巨大影響，如2012年“7.30”印度大停電等。為保障國(guó)家電網(wǎng)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性，為電網(wǎng)系統(tǒng)配備相應(yīng)的安全控制系統(tǒng)，最大限度規(guī)避大面積、地區(qū)性停電事故的發(fā)生，減少停電事故為地區(qū)經(jīng)濟(jì)和人民生活產(chǎn)生的負(fù)面影響，廣域型安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)的出現(xiàn)為國(guó)家電網(wǎng)解決電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行不穩(wěn)定問(wèn)題提供了可靠的解決路徑，加之我國(guó)電力部門正在逐步落實(shí)各地區(qū)智能電網(wǎng)改造及建設(shè)工作任務(wù)，廣域型安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)在智能電網(wǎng)調(diào)控、電力系統(tǒng)通信等方面都表現(xiàn)出良好的實(shí)用輔助效果。

4發(fā)展趨勢(shì)

基于廣域型安全穩(wěn)定控制裝置的特性和優(yōu)勢(shì)，華中電網(wǎng)在陸續(xù)實(shí)現(xiàn)其技術(shù)的推廣和應(yīng)用，結(jié)合實(shí)際情況搭建更加貼合地域需求的控制模式，從而維持電網(wǎng)信息數(shù)據(jù)互聯(lián)管理的綜合水平。基于華中電網(wǎng)在跨區(qū)互聯(lián)電網(wǎng)中的特性，電網(wǎng)建設(shè)要綜合評(píng)估環(huán)保價(jià)值、技術(shù)經(jīng)濟(jì)價(jià)值等因素，滿足快速增長(zhǎng)的輸電需求，順應(yīng)國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策引導(dǎo)和負(fù)荷分布等因素的變化，更好地提升安控效能。

一方面，廣域型安全穩(wěn)定控制裝置的配置將更加規(guī)范、合理，結(jié)合技術(shù)管理標(biāo)準(zhǔn)，相應(yīng)技術(shù)層面的約束情況也會(huì)減少，并為電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行打造可控化管理平臺(tái)。另一方面，廣域型安全穩(wěn)定控制裝置也將向著更加協(xié)調(diào)的方向發(fā)展，逐漸實(shí)現(xiàn)區(qū)域普遍化，在發(fā)揮其實(shí)際價(jià)值的同時(shí)，減少項(xiàng)目成本和控制難度，為統(tǒng)籌管理水平的優(yōu)化提供保障，更好地滿足安控系統(tǒng)應(yīng)用管理的實(shí)際需求。

5結(jié)束語(yǔ)

廣域型安全穩(wěn)定控制裝置在華中電網(wǎng)的應(yīng)用具有重要的意義和價(jià)值，充分發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)效能，可以減少大范圍切負(fù)荷造成的民生問(wèn)題，并提升電網(wǎng)應(yīng)用管理的規(guī)范性和可控效果，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的目標(biāo)，為華中電網(wǎng)可持續(xù)健康發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

作者簡(jiǎn)介：

顧翾（1989—），碩士，中級(jí)工程師，研究方向：電網(wǎng)安全穩(wěn)定控制技術(shù)。