1000kV特高压输电系统输电能力研究论文_张佩兰,金奕丞,王欣

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摘要:随着我国科技化程度越来越高,还有电力系统输电负荷的迅速增加。建设1000kV特高压输电系统以及相应的输电线路显得十分重要。而当前1000kV特高压输电系统的输电能力已成为其建设与输电运行研究的核心问题。因此,对1000kV特高压输电系统的输电能力进行深入而全面的探讨十分必要。

关键词:1000kV特高压输电线路;输电能力;输电系统

1 1000kV输电系统模型

如同超高压电网形成规律一样,1000kV电网建设,最初必将是从建设输电系统工程开始,即:1)建设大型水电站和大型火电站群向负荷中心电网送电的特高压输电系统;2)超高压电网间特高压联络线输电系统。这2种输电系统模式的逐步发展才能形成特高压输电网络。

在我国,大型水电和火电机组大多为单元式接线,形成发电机一变压器单元,直接接入500kV母线。2种1000kV输电系统模式均是在500kV母线基础上,经1000kV升压变压器、1000kV输电线路和1000kV降压变压器接入负荷中心电网的500kV母线,实现大容量远距离输电。1000kV输电系统的2种输电模式的系统模型基本

对于1000kV特高压输电线路是用的导线,其相应的几何参数以及相间距离应当比电晕环境以及电气绝缘等状况下所规定的最小参数要高,宜选用高于最小参数的8x630/45导线和子导线间距45cm的分裂导线结构J。对于酒杯塔、三相导线水平排列来说,1000kV输电线路的Zc=233.0826Q,Pc=4290MW。

1000kV特高压输电线路所传输的功率往往同其实际电力传输的距离为成反比的关系。所以在实际研究应用中,自然功率可以稳定进行电力传输的实际距离成为极为关键的项目。

3 1000kV输电系统稳定裕度

特高压输电系统输电能力受功率稳定和电压稳定以及热稳定限制。功率稳定和电压稳定通常分为静稳定(小干扰稳定)和暂态稳定(大干扰稳定)。研究表明:1000kV输电系统输电距离小于200km时其输电能力主要受电压稳定和热稳定限制,输电距离大于200km时输电能力受静稳定限制。

输送的最大功率应在极限输送功率之内,保持合理的静稳定裕度Kp,使系统既安全可靠又经济地运行。合理的Kp值与电网结构、负荷功率随机波动和系统控制等因素有关。Kp应保证输电系统在电网各种正常运行方式下产生的随机功率波动控制在安全范围内。Kp的选取要从电力系统运行实践经验做出判断。如果系统控制较好,随机功率波动较小,则Kp值可取较小的数值,否则应选较大的数值。在高压和超高压输电系统中,通常Kp取值15%。考虑1000kV输电系统输电能力可达500kV的4.5倍及以上,而负荷功率的随机波动不会随电压的升高显著增加,因此,Kp值暂按10%考虑。这样,如果输送自然功率4290Mw,极限输送功率应达到4767Mw,允许最大功率波动可达477Mw。

4 更远距离的1000kV特高压输电线路的输电能力

对于更远距离的1000kV特高压输电线路往往是同500km一样建立开关站。除此之外,还需在开关站以及相应的送受端变电站进行交换虚拟电路的设置,而且还在每处输电线路中进行串联电容(容抗)的补偿。1000kV特高压输电线路能够于1000km以及更远距离进行电力输送,并且,其电力输送自然功率极高。

计算所选用的大型电站,其对应的1000km特高压输电线路端配置1所开关站,并且在开关站与相应的变电站之间安装了交换虚拟电路,而且还在1000km特高压输电线路侧安装了并联电抗的1000kV特高压输电线路。

中间开关站以及变电站可以配置实际容量是+2760、2520MVA的交换虚拟电路,线路侧相应的并联电抗值则是1380MVA。1000kV特高压输电线路能够达到的最高运行功率是4274.6MW。

计算结果说明,如果在1000kV特高压输电线路开关站以及相应的送受端变电站进行交换虚拟电路的设置,将与735kV的输电线路一致,它对应的输电能力能够实现自然功率传输。

5 结束语:

进行1000kV特高压输电线路的输电能力进行分析时,应当对各方面的影响因素综合考虑,并且建立适当的模型,进行深入而全面的分析。利用精确的数据计算与研究,为1000kV特高压输电线路的输电能力的提高提供参考。

参考文献:

[1]试论35和110千伏线路的输电能力[J].高璐,卢晓龙.黑龙江科技信息.2014(09)

[2]我国发展特高压输电工程若干问题分析[J].段文运.价值工程.2011(06)

论文作者:张佩兰,金奕丞,王欣

论文发表刊物:《电力设备》2017年第29期

论文发表时间:2018/4/11

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