（国网山西省电力公司电力调度控制中心 山西太原 030001）
摘要：通过分析±800kV雁淮特高压直流运行特性及对山西电网的影响，提出相应的整改措施，为雁淮特高压直流的运行、维护、事故处理提供指导性建议，切实提高应急处置能力，确保电网稳定运行。
关键字：雁淮；特高压直流；运行特性；山西电网
0引言
随着±800千伏特高压雁淮直流工程的投产，山西形成特高压交直流混联格局，晋电外送通道再度拓宽，外送型电网又添实力，将对拉动我省经济发展、促进新能源消纳、实现更大范围内的资源优化配置具有更加重要的现实意义。但是特高压雁淮直流的投产，山西电网特性发生了深刻而复杂的变化，电网安全面临前所未有的挑战，电力电子特征凸显，连锁故障风险增加，多时间瓷都动态过程相互影响，稳态形态更加复杂，仿真分析难度大，功率波动对引发全网连锁故障风险显著增大，电源结构发生深刻变化，电压稳定问题日益突出等问题。因此，本文重点对雁淮直流运行特性及对山西电网的影响进行分析、研究。
1 雁淮±800kV直流输电工程简介
雁淮直流特高压输电工程起点为朔州市雁门关换流站，终点为南京市淮安换流站，采用±800kV双极单回直流输电，途经山西、河北、河南、山东、安徽、江苏，全长1119公里，直流电压±800kV，直流电流5000A，输送功率8000MW。工程于2017年6月双极投运。
500kV交流滤波器及高压并联电容器共4大组16小组，总容量4720Mvar。站内换流变为强迫油循环风冷、有载调压单相双绕组型式，全站共29台，每极12台，单台容量405.13MVA。直流场采用双极接线，并按每十二脉动换流器装设旁路断路器及隔离开关回路。
2 ±800kV雁淮特高压直流运行特性分析
2.1特高压直流的输送功率与交流输送功率的区别
2.2雁淮直流对送受两端的电压影响
随着直流的大量馈入，受端的电源结构发生大幅变化，受端电网电源支撑大幅减少，电压调节能力降低，严重故障会导致受端电网电压崩溃显著增加。而直流故障，会导致送端系统无功过剩，导致送端电压升高，导致近区机组发生高电压穿越失败脱网。
2.3特高压直流电力电子特征凸显、连锁故障风险增加，电网特性复杂化
随着电力电子装备的广泛使用，直流输电的换相失败、风电机组和光伏电源的异常脱网、负荷低压释放等电力电子特征，使得电网的运行特性发生深刻变化，安全稳定面临全新挑战。
单一故障容易引发直流系统连锁换相失败，在换相失败的动态过程中产生的暂态过电压会导致近区风电、光伏发电机组的高电压穿越失败脱网。
直流闭锁会造成送端电网的功率大幅富余，对联络线的功率冲击非常严重，容易进一步形成新的连锁暂态故障，如不采取措施，会导致特高压交直流、送受端的连锁反应，导致稳定破坏。
由于直流本身和近区新能源电厂大量电力电子设备的投入，易发生次同步振荡，造成发电机大轴扭振破坏。
3 ±800kV雁淮特高压直流对山西电网的影响
3.1雁淮直流对山西外送、主网架潮流的影响及措施
雁淮直流投产后，增加了山西北部电力外送通道。
（1）近区形成二级断面。
（2）对山西9条500千伏外送通道方面：对山西外送断面的潮流分布有一定影响，500千伏大房三、神保双潮流降低，阳桂双、潞辛双潮流加重。在夏季1000千伏长南I线南电北送方式下，500千伏潞辛双比神保双先达到控制极限。
（3）与1000千伏长南I线的耦合关系：当发生雁淮直流双极闭锁，长南线（向华中方向）转移比70%；外送九回线潮流增加，转移比20%。
3.2雁淮直流对山西电网电压的影响及措施
单极、双极闭锁，送端电压升高，造成送端暂态、稳态过电压。采取的措施：稳控装置切除相应的交流滤波器、电容器等无功补偿容量。
再启动、换相失败，送端电压升高，造成送端暂态、稳态过电压。采取措施：提高近区机组高低穿能力。
雁淮直流投运后，对近区电厂网源协调能力要求更加严格。火电厂的一次调频、风电场的高压穿越能力、过电压能力、进相运行能力。
雁淮直流近区220kV及110kV电网的风电装机容量较大，为保证雁淮直流换相过程中不发生大面积风电、光伏脱网。
国标要求如下：
3.3雁淮直流对发电企业、新能源电厂的影响及措施
（1）雁淮直流输送功率由山西省电力公司组织，省调火电机组平均利用小时提高。山西北部区域电网受网络约束窝电情况有所缓减，风电、光伏接纳能力提高。
（2）雁淮直流投运后，对近区电厂网源协调能力要求更加严格。火电厂的一次调频性能、进相运行能力、风电场的高/低压穿越能力。
3.4雁淮直流对交流电网的影响及措施
直流偏磁会导致变压器损坏。采取措施：加装隔直措施。
次同步振荡。采取措施：加装次同步振荡自动监视装置。
3.5山西电网交流故障对雁淮直流的影响
送端故障造成整流侧输送能力下降。因故障后山西电网断面约束条件，将影响雁淮直流的最大输送功率。山西送端近区500kV线路故障，不会导致雁淮直流换相失败。
3.6雁淮直流受端江苏电网近区交流故障对山西电网影响
受端故障造成逆变侧换相失败。江苏电网雁淮直流近区500kV故障，可能引起雁淮直流淮安逆变侧近区无功瞬间不足，严重时可导致直流逆变侧换相失败，从而对山西电网造成冲击。
3.7有效短路比对输送能力的影响
有效短路比的大小直接表示交流系统的强弱，交流系统系统的强弱直接影响输送能力的大小。交流侧的设备检修或停运都会影响有效短路比的大小。采取措施：保证交流系统有效短路比满足输送能力的要求。
由公式可以看出有效短路比可以对特高压直流投运下交流系统强度进行评估，并直接影响直流输送功率的限额。
3.8变压器剩磁对直流的影响
变压器剩磁会造成其励磁涌流增大，导致整流侧阀组承受电压不均匀，逆变侧换相失败。采取措施：送电前消磁。
4总结
通过本文研究，对山西电网的安全稳定运行、设备维护、事故处理有一定的指导意义。2017年7月山西省公司依据本文进行了雁淮特高压直流反事故迎峰度夏应急演练。本文的研究离实际编制出的具体实施方案还有一定距离，还需进行大量细致的工作，才能切实指导调度运行人员对雁淮直流发生故障后快速、有效的事故处理，确保电网稳定运行。
参考文献：
[1]刘振亚.《特高压直流输电理论》
[2]刘振亚.《特高压直流电气设备》
[3]汤涌.特高压交直流互联电网安全稳定运行面临的挑战与技术措施.高电压技术2017-04-27.
作者简介：
燕争上（1965），男，山西洪洞人，1990年毕业于华北电力大学，从事调度运行工作。
李鸣镝（1969）男，江苏丰县人，1992年毕业于太原工业大学，从事调度运行工作。
包磊（1981），男，山东蓬莱人，2003年毕业于武汉水利电力大学，从事调度运行工作。
罗宏超（1979），男，山西长治人，2002年毕业于东北电力大学，从事调度运行工作。
论文作者:燕争上,李鸣镝,包磊,罗宏超
论文发表刊物:《电力设备》2017年第26期
论文发表时间:2018/1/6
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