影响特高压电网运行的因素及应对策略白张

(整期优先)网络出版时间:2017-12-22
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影响特高压电网运行的因素及应对策略白张

白张

(国网西藏电力科学研究院西藏850000)

摘要:随着我国经济的飞速发展,社会对于电力的需求也日益提高,由于我国地域较广,长距离的输电工作俨然成为了电网建设的难点,为了将电网建设全面普及到西部偏远地区,达成供电的统一化,构建良好的特高压电网成为了电网建设的必经之路。特高压电网不仅能够满足长距离输电的要求,也能够在相同的线路铺设成本环境下供应更大的容量输送,很好的解决了发达地区能源匮乏的问题。由于特高压电网在配置的过程中需要考虑到电网运行的安全问题,本文就此问题展开全面讨论,确定导致特高压电网出现安全事故的根本因素,并提出相对应的解决措施。

关键词:特高压电网;运行的因素;应对策略

引言

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。

1特高压电网运行的背景

自从我国全面落实改革开放政策以来,我国的东部沿海以及长江珠三角地区的经济有了质的飞跃,部分地区对于电能的需求与日俱增,与此同时,工业化进程的加快,导致经济以及重工业较为发达的地区出现了电能匮乏的情况,而中部地区出现严重的电能饱和情况,这种资源的浪费无疑成为了我国进一步发展的阻碍,为了全面实现电能的配置优化,全面铺设特高压电网,将中部地区的饱和能源输送到能源匮乏的区域,这种长距离、高容量的铺设够改善目前我国出现电力资源分配不均的情况,通过普及特高压电网的建设,能够有效地促进我国经济的进一步发展。电网的建设一直以来都是改善民生的重要话题,不同电网的建设表现出多样化的形式,国家各个区域之间电力的配送以及共享成为了现实,不同省份之间的电力使用也逐渐表现出相互依赖的关系。因此,为了改善目前我国电力分配不平衡的情况,全面配置特高压电网成为了电网建设的重中之重,但是由于特高压电网带来的风险因素不可忽略,需要采取针对性的措施规避特高压电网带来的风险。

2特高压电网内涵、意义及运行影响因素

2.1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。

2.2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。

2.3外部环境对特高压电网运行的影响

对特高压电网运行产生影响的外部环境因素主要有雷电、鸟类、冰雪灾害等。首先,特高压电网由于输电线路杆塔的高度和宽度相比于其他等级的输电网有所增加因此落雷的数量有所增加,同时由于特高压线路输送的电压明显增加因此线路避雷线的屏蔽性能也比较差。其次,特高压电网往往路过人烟稀少的地区,这些地方鸟类活动密集,对输电线路也会造成一些危害。鸟类在杆塔上排便可能会在成导线与塔体的瞬间短路造成跳闸事故、鸟类在塔体上筑巢也会影响输电线路的安全,特别是在鸟类迁徙期间,尽管特高压线路绝缘子串长达10m,但是成群的候鸟停留在杆塔横担上,发生鸟类粪便导致的线路短路情况的概率依然很大,需要引起运行管理部门的重视。

3控制特高压电网风险的解决策略

3.1加强安全稳定措施的强化

特高压输电线路的安全隐患较多,容易影响整个通道线的正常运转,因此,电网建设公司需要加强对特高压通道的稳定维持工作,并且根据实际情况考虑到机组负荷在不同时段的影响,从而对整个高压电网进行规划,通过定向的措施全面改善不同线路之间输电的契合作用,达成整个输电网络的协调运转,全面避免出现系统性障碍的情况。此外,由于安全稳定保护装置需要与继电保护装置结合使用,对于继电保护装置的选择需要更加严苛,避免出现较大的电网崩溃事故

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加强网架结构及运行方式

网络的结构优化是保障特高压电网稳定运行的根本措施,特高压电网规划中,需样遵循电力系统稳定安全的准则。同,在交直流相互协调方面,应将特高压直流和交流线路并列运行的协调能力和调控能力充分发挥出来,以规避潮流大规模转移时所带来的运行风险。制定合理的运行方式是特高压电网规避运行风险的关键,为了减少特高压电网的运行风险,应对特高压系统在不同检修方式下的稳定性进行深入研究,综合考虑不同检修方式下电网对故障的适应性,并制定科学的停电事故恢复方案,以提高系统的故障处理能力,进而避免出现大规模功率转移及连锁故障

3.4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,还要强化的协调配置,降低因为保护装置误动造成的损失范围。

结束语

总的来讲,根据我国的能源分布以及经济发展情况,发展特高压电网技术,实现电能的远距离输送是必然选择。由于特高压技术还处在发展的初级阶段,不可避免的会受到各种因素的影响,降低输电的安全性和稳定性,因此技术人员必须从运行风险因素出发,积极寻找应对策略,为特高压电网技术的进一步发展创造条件。只有对这些风险有了正确的认识,才能进行科学分析,并通过建立安全风险预警机制、强化继电安全保护装置、优化电网结构与运行方式等手段,确保特高压电网的安全稳定运行,推动特高压电网为我国综合实力的提升做出更大贡献。

参考文献

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[3]王都亮.特高压电网运行的影响因素与应对策略[J].科技资讯,2014,12(05):23.