摘要:随着特高电网建设步伐的快速推进,我国实现了全网覆盖态势,导致整个特高压电网面临着诸多风险因素的威胁。因此,为了进一步保障特高压电网的稳定、安全建设,需对大电网不确定因素及这些因素对系统稳定性影响的风险评估,并采取一定的防范措施来规避风险因素的影响,有利于保障特高压电网的稳定运行。
关键字:特高压电网运行;影响因素;解决对策
1特高压电网内涵及意义
输电电压的大小与电能的输送效率有关,电压越高、输电效率越高,因此为了减少电能损失,技术人员一直在致力于研发输送更高电压的技术。随着电力科技的不断进步,目前,特高压技术已经在我国得到大范围规划和建设,同时我国的特高压输电技术居于世界前列。由于特高压输电技术的电能损失较少,因此经济输送距离同超高电压输送技术相比加大了,甚至能够达到1000km以上,从而解决了将西部能源送到东部的问题。同时特高压电网输送电能的量增加,在输送同等电能的前提下,占用的土地资源更少,因此有利于节约土地资源,尤其受到土地资源稀缺的东部地区的欢迎。
2特高压电网运行中风险因素分析
2.1特高压电网安全保护装置复杂,易导致故障发生
由于特高压电网电压级别高、输电容量大,因而需要用到继电保护与安全稳定装置。但有了这些复杂的装置也并非能将所有风险排除在外,因为这些装置本身也会因为误动、切机失败等原因,加大特高压电网线路过载的几率,导致出现连锁故障,影响特高压电网的安全运行。
2.2特高压电网易发生连锁故障,影响安全运行
如上所述,一旦特高压电网继电保护与安全稳定装置,或者其他输电通道发生故障,极易导致特高压线路严重超载与功率失调,导致特高压电网发生故障影响运行。经过长时间的工作实践与科学研究发现,主要有2方面的原因影响着特高压电网的正常运行。首先是内部原因,即线路、设备老化等特高压电网自身出现的自然磨损;其次是外部原因,也就是由于自然环境、错误操作等由外界原因导致的安全风险。
众所周知,特高压电网具有极大的输电容量,这一特性也导致一些故障的发生。首先,送受端发电机过大幅度地功角摆动,会导致功角震动失去稳定性,甚至导致电压崩溃;故障切除后,其他送电通道将担负起大量的潮流转移,从而造成系统静态失稳与电压越界;潮流转移还有可能使线路跳闸的可能性加大,导致各种连锁故障出现,严重影响特高压电网的正常运行。
2.3潮流控制因素影响特高压电网的稳定性
特高压电网的建设可以实现电能的远距离、大规模输送。在进行电能资源的运输过程中,特高压电网的线路作为联络装置,一定要控制好功率与潮流,才能保证特高压电网的安全稳定运行。理论上来讲,特高压电网的潮流控制可以通过调频控制机组实现,但在实际运行过程中,由于各区域电网发电机机组的结构、调节能力不尽相同,会出现调节时滞等特殊因素,导致潮流控制出现困难,各区域电网的负荷值出现波动,线路失去稳定性,进而造成对整个特高压电网输送系统的破坏。
2.4继电保护及安全稳定装置风险
特高压电网系统结构相对复杂,且电压等级较高,这就要求继电保护及安稳装置的配置数量较多,一旦这些设备发生故障,则会降低特高压电网运行的稳定性,造成电网运行风险。继电保护装置的稳定性风险主要来自于保护误动或拒动,若特高压电网中配置的保护相对简单,其中任何一条继电保护装置失灵,则会造成故障影响范围的扩大。而安稳设备主要包括切负荷、低频减负载装置、振荡解列等电力系统自动装置,若安稳设备出现误动或失灵现象。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3高特高压电网稳定运行的策略
3.1提高安稳及继电保护装置的性能
配置安稳装置对提升特高压电网的可控性具有重要作用,在发生故障时,可切除部分发电机组或负载,以维持电网整体运行的稳定性,避免出现较大的波动,可见安稳装置在特高压电网运行中的重要地位。同时,还应强化安稳装置与继电保护装置的协调配置,确保特高压电网系统在发生重大故障时,可采取必要措施了减少故障影响范围的扩大。
3.2在特高压电网的管理中引进智能化管理手段
首先,智能化的一个方面是提高物理电网的智能化,保障电能在长距离、大负荷输电的情况下,能够提高电网的稳定性。智能监控是智能化电网的重要功能之一,能够对电气设备的运行情况进行监测,及时发现设备存在的问题,将各种设备隐患对电网安全稳定运行造成的不利影响降到最低。其次,智能化的平台与管理手段,能够对电网进行统一的协调、规划和运行,提高骨干网络构架的水平,减少风电、水电接入对电网带来的波动,为新能源的接入提供可靠的技术保障。
3.3提高继电保护与安全稳定装置性能
首先,在电网规划设计阶段,需要根据电网特点选择恰当的继电保护与安全稳定装置,目前在特高压电网中一般会设计配置一套以上的主保护装置以及后备保护装置,以提高保护工作的稳妥性。其次,要对继电保护装置以及安全稳定装置进行定期保养和检查,一旦发现问题要及时进行修复,以保证设备处于良好运行状态。最后,还要强化保护装置的协调配置,降低因为保护装置误动造成的损失范围。
3.4优化电网运行方式
通过调整和优化电网运行方式能够规避相当一部分特高压电网风险。首先,优化电网运行方式需要对不同检修方式下的安全稳定性进行分析,探讨不同检修方式对电网应对故障的影响,同时针对可能出现的各种电力故障制定科学的应急预案,提高应急处置水平,从而避免风险因素引发连锁故障,造成大范围损失。其次,需要充分考虑电网运行过程中可能出现的负载变化情况,制定不同风险情况的运行策略,保证高风险运行情况下,电网留有一定安全裕度,在低风险运行情况下能够充分利用电网输电能力。
3.5加强特高压电网风险的预警与控制
特高压电网运行主管部门应高度重视风险预警与管控工作的开展,一方面,电网主管部门应建立完善的故障预警机制,根据故障特点和等级对其进行合理分类,同时制定可靠的应急预案。另一方面,加强对运行人员的培训与管理,使其真正意识到特高压电网运行的危险性,严格按照相关运行要求进行工作,避免出现人为操作失误故障,以保障特高压电网系统的高效、稳定运行。
3.6形成长效安全管理机制,使安全风险管理形成常态
制定了行之有效的安全管理制度后,还要有相关部门进行长期监管,以保证制度的有效落实。在日常工作中,应加强电力监管部门工作人员对于特高压电网的认识,通过学习培训、宣传指导等多种方式,使监管人员能够提升专业技能,并树立自主管理特高压电网运行安全的意识,严格按照相关规章制度进行管理。使特高压电网运行的安全风险管理工作形成常态化、长期化和规范化。
结语
特高压电网建设为人们生活生活带来了极大的便利,但由于特高压电网的复杂性及受到其它因素的影响,给特高压电网的稳定运行造成不利影响,因此,加强对影响特高压电网运行因素的研究是极为必要的,有利于提高特高压电网抵抗故障的能力,保证特高压电网的稳定运行。
参考文献:
[1]金明成,刘继成.建设特高压电网的必要性[J].东北电力技术,2006(12):37-39.
[2]高凡,吴军,刘涤尘,等.特高压电网社会效益评估方法研究[J].电力系统保护与控制,2016(22):12-17.
[3]习朋,王丽欢.特高压电网规划风险防范研究[J].城市建设理论研究(电子版),2016(21):7-8.
论文作者:常中华,刘嘉琦,边江,李权
论文发表刊物:《电力设备》2017年第32期
论文发表时间:2018/4/12
标签:电网论文; 特高压论文; 故障论文; 装置论文; 风险论文; 稳定论文; 电能论文; 《电力设备》2017年第32期论文;