探讨影响特高压电网运行的相关因素及对策

2016-12-01杨莎张琳国网安阳供电公司河南安阳455000

中国科技纵横 2016年10期

杨莎　张琳（国网安阳供电公司，河南安阳　455000）

探讨影响特高压电网运行的相关因素及对策

杨莎张琳
（国网安阳供电公司，河南安阳455000）

【摘要】特高压的电网建设对于电能大规模与远距离传输具有较大影响，近几年，随着特高压的电网逐渐普及，其运行风险也渐渐凸显，这就需要相关人员不断探索解决的对策，确保电网运行安全性。本文主要分析特高压电网的运行影响因素，并提出相应的解决方式，以期保证电网正常运行。

【关键词】特高压电网相关因素对策

国内资源能源与地区的经济发展均是呈逆向的分布，为解决国内能源分布不平衡情况，需要建设一些特高压的电网，实现电能大规模与远距离输送。而且特高压的电网建设，能够大规模的配置电力资源，可以将电力系统规模扩大。但由于特高压的电网运行过程中有潜在风险，例如：电荷和发电侧的供需波动造成潮流控制的风险以及设备故障等。因此，需要相关人员深入了解特高压的电网运行情况，有针对性地制定解决措施，保证电网运行可靠性。

1　特高压的电网建设经济背景

在国内电力的供应过程中，大部分发电机是煤发电机组。在2011年国内火电设备的平均利用时间高达5294h，与2010年相比提高了264h，新增加火电装机的容量大约是5886万kW，是风电、水电与核电三者装机容量两倍左右。到2011年末，国内发电机的容量高达10.5个亿kW。而特高压的电压可以实现电能大规模与高容量的输送，从相关资料中可以看出，在相同条件下，特高压的电网输送电量为现有电网输电量的六倍左右，送电的距离为现有电网的3倍左右。1000kV或者是以上电压，每一天负荷输电量大约是1.2亿kW·h，等同于每一天14列火车运送的煤炭。通常情况下，输电的电压主要分别为特高压、高压与超高压。在国际上，通常高压发热电压在35-220kV之间；而超高压的电液一般在330kV-100kV之间；特高压的电压一般在100kV以上。但在国内，特高压的电网主要指1000kV的交流以及±800kV的直流电网，特高压的电网形成和发展条件有以下两个：用电负荷不断增长；负荷中心以及电源基地在地域上是逆向的分布，并且距离比较远。而联网能力比较强、大容量、占地少、远距离的输电、占地少是特高压电网主要特点［1］。

2　特高压电网的运行影响相关因素

2.1失稳和连锁的故障

如果特高压的输电通道发生故障，非常容易造成功率失衡与线路过载，导致特高压的电网安全、稳定运行受到严重影响。经分析发现，导致特高压的输电故障因素主要分成内部因素与外部因素，外部因素一般包含自然气候、人为的误操作与电气环境等；内部因素一般是因为线路与设备老化所致。加之，特高压的电网电容量比较大，所以只有发生故障经常会造成不良现象，具体如下：加大输送端发电机组中角摆动的幅度，从而导致角震荡的稳定性与受到影响，甚至于导致系统电压的崩溃；切除故障时，容易加大其他送电的通道潮流，严重影响到静态的稳定性；在潮流转移的过程中，会加大线路跳闸可能性，导致其他连锁出现故障。此外，在特高压的发展中，下一级线路会和其他线路构成电磁的环网，一旦特高压的线路发生故障，容易导致潮流增加，这就加大了线路重载与过载机率。从而影响到电力系统的安全运行。

2.2继电保护与安全稳定的装置

由于特高压的系统电压级别比较高，所以所用继电保护以及安全稳定的装置较为复杂。如果这些装置出现故障，容易影响到特高压电网运行的安全性。其中，机电装置故障主要是因为误动所致；安全稳定的装置主要是因为切机失败或者是切负荷量较少所致，容易加大线路过载机率，引发线路连锁的故障。

3　特高压电网的影响因素解决策略

3.1强化风险管理的工作

为了确保特高压的电网运行稳定性与安全性，需要特高压的电网管理部门高度重视电网运行风险管理的工作。第一，建立并健全特高压的电网运行故障预警的机制，同时按照电网运行事故性质与特点对系统故障进行分类，然后制定相关解决措施。第二，构建特高压的电网运行风险管理体制，让工作人员全方面了解特高压的电网运行安全性与可靠性，并培养工作人员风险管理的意识，确保工作人员严格根据相关标准进行工作，使特高压的电网风险管理流程化和常态化。第三，不断培训管理人员专业技能，加强特高压的电网管理力度，避免因为人为因素造成电网运行故障［2］。

3.2制定安全稳定运行的控制策略

为了有效防止特高压的运行通道故障影响到电力系统正常运行，需要使用有效、安全的控制对策，同时按照电网实际运行情况选择机组与切断负荷，具体如下：第一，在特高压的电网规划过程中，需要充分评估与分析电网运行情况，同时根据电网运行情况制定故障解决措施。第二，为了及时应对较大的故障，需要使用继电保护与安全稳定的装置，保证电网运行安全性与可靠性。

3.3不断优化网架结构以及运行方式

优化特高压的电网网架结构，可以防止相关因素对电网的运行产生影响。第一，在特高压的电网规划时，不仅需要严格遵循相关标准内容，而且要在保证N-1的故障情况下，提高电力系统运行稳定性。第二，为了避免大规模潮流转移加大电力系统运行的风险，需要切实做好交流直流的工作。此外，优化特高压电网系统的运行方式，可以对运行风险进行规避。同时要深入探索特高压的电网在各种检修下的安全性，据此认真分析特高压电网的故障适应性，然后根据实际情况制定相应解决措施，有效解决停电的故障，提高电网故障应对的能力。相关检修人员还要针对不同时间段与不同环境下，负荷实际变化的情况，同时按照具体传输环境设计传输限制，这样不仅可以提高特高压的电压运行安全性、可靠性，而且可以充分发挥特高压的电网输电能力。