±500 kV兴安直流过负荷能力及限制因素研究
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图１ 由环境温度决定的暂态过负荷能力
Ｍ ｗ ） ， 冷 却器 未失 去冗余 时 ， 当环 境温 度高 于 ２ ５ ℃而 小于 ３ ８ ℃时 ，
兴安 直流 过 负荷 主要 有暂态 过 负荷 （ 秒 过 负荷 ） 、短时 过负 荷和 持续 过 负荷 ， 暂态 过负荷 主要 有 ３ Ｓ 、５ Ｓ 和１ ０ Ｓ过负荷 ，
摘 要 在交、直流系统故障或者受端 负荷 中心负荷短缺时 ， 直流 系统的快速响应和过负荷能力有利于提 高系统的稳 定性和满足系统的负荷调 配。分析兴安直流的过负荷能力及限制 因素 ， 结合案例进行分析 ， 并对运行 日常工作提 出合
理建议 。
关键词 过 负荷 ； 直 流 ；限制 ； 稳 定 中图 分类 号 ： Ｔ Ｍ ８ ６ ２ 文献 标识 码 ： Ａ
过 负荷 能 力 与环 境 温度 成 线性 函数 关系 下 降 ， 失 去 冗余 冷 却器 则是 从 Ｉ Ｏ ￣ Ｃ开始 下降 ， 从３ ８ ℃到 ４ ０ ℃时 ， 下 降速 率增 大 。
１ ． １暂 态过 负荷
暂 态过 负荷 只取 决于 环境 温度 ， 与冷 却 系统 冗余 与否 无关 ， 如图 １ 所 示 。从 图 中可 以看 出 ， 在环 境 温度 低 于 ２ ５ ￣ Ｃ 时， 各个 等 级 的秒过 负荷 能均为 一条 直线 ， 当温度 高 于 ２ ５ ￣ Ｃ时低 于 ４ ０ ￣ Ｃ 时， 过 负荷 能力 与温度 关 系是 一条 斜率为 负 的直 线 。
缓解 受端 负荷 压力 。
文章 编号 ：１ ６ ７ １ － ７ ５ ９ ７（ ２ ０ １ ４ ）０ ２ － ０ １ ２ ２ － ０ ３ 小 时级 过 负 荷包 括 ２ 小 时 过 负荷 和 持续 过 负荷 。短 时过 负荷 和 持 续过 负荷 可 以在 工作 站 上 有运 行 人 员进 行 设置 或 者 由控制 功 能 进行 调 节 来 启动 ， 而 暂 态 过负 荷 只能 由极控 系 统 根据 运 行方 式荷
持续过 负荷与短时过负荷一样 ， 主 要 取 决 于 换 流 变 及 平
抗 的冷 却 器 冗余 程度 和 环 境温 度 值 ， 有所 区别 的是 不管 冷 却器 是 否 失去 冗 余 ， 持 续 过 负荷 最 大值 均 为 １ ． ２倍 额定 容 量 （ ３ ６ ０ ０
本 文 以兴 安 直流 为依 托 ， 详 细 分 析 了直 流 过 负荷 能 力 及 限 制 因素 ， 结合 实 际案例 和运行 情况 进行 说 明 。
１ 兴安直流过负荷能力分析
兴 安直 流 在 额定 运 行状 态下 ， 即 电压 为 ±５ ０ ０ ｋ Ｖ ， 双 极 功 率为 ３ ０ ０ ０ Ｍ Ｗ ， 在 最高 的设计 环境 温度 下 ， 冗余 冷却 不投 入运 行 ， 也 能 满足 运 行要 求 。直 流输 电系 统过 负荷 基 于设 计 裕度 ， 主要 体 现 在过 负 荷 幅度 及 持续 时间 ，兴安 直 流 的过 负 荷 能力 主 要 与 环 境 温度 、 换流 变 及平 抗 冷却 器 冗余 度 有 关 ，当环境 温 度 大 于 ４ ０ ℃时 ， 将 不能 进行任 何等 级的过 负 荷 。
±５ ０ ０ ｋ Ｖ兴安直流过 负荷能 力及 限制 因素研究
杨跃 辉 ’ ， 吕 亮 ， 戴 甲水 ’
（ １ ． 南 方电 网超 高压 输 电公 司天 生桥 局 ， 贵 州兴义 ５ ６ ２ ４ ０ ０； ２ ． 国网 绍 兴供电公 司 ， 浙 江绍 兴 ３ １ ２ ０ ０ ０）
１ ． ２短 时过 负荷 兴 安 直 流 的短 时 过 负荷 主 要 是指 ２小 时 过 负荷 ， 由与 环 境 温 度 和 换流 变 及平 抗 冷却 器 冗 余度 来 决定 短 时 过负 荷 的 负荷 能 力 ， 如图２ 。 图２ 所 示 。换流 变 及 平抗 冷 却器 有 冗 余 和无 冗 余 的过 负 荷 能 趋 势 与秒 过 负 荷类 似 ，只是 过 负荷 能力 略 小 。在 正 常 的运 行 过 程 中 ，除 了冷 却器 故 障会 导 致 冷却 器失 去 冗 余 外 ， 将换 流 变 或 者 平 抗 的冷 却 器控 制 方 式转 为 手动 控制 模 式 时 ， 系 统 也判 定 冷 却 器 失 去 冗余 ， 但 在手 动 控 制模 式 下 ， 冗 余 冷却 器 仍然 可 以 根 据温 度 来进 行启动 ， 并未 真正 失去冗 余 。
近年来 ， 随 着 多个 直 流输 电工程 的相 继 投产 ， 南 方 电 网主 干 网络 已经 形 成 了 ８交 ６直 的规 模 ， 直 流 输 电在 南 方 电 网 的作 用 日趋 明显 。兴 安直 流作 为 南方 电网 众 多直 流 工程 的一 条 ， 具 有一 定 的短 时 和 持续 过 负荷 能力 ， 当 发生 并 联 交流 线 路 短路 跳 闸或 某 一极 直 流 系统 故 障导 致 闭锁 等 故 障 或扰 动 时 ， 可 以通 过 中 的Ｐ Ｓ Ｓ（ Ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ Ｓ ｗ ｉ ｎ ｇ Ｓ ｔ ａ ｂ ｉ １ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ） 、Ｐ Ｓ Ｄ（ Ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ Ｓ ｗ ｉ ｎ ｇ Ｄ ａ ｍ ｐ ｉ ｎ ｇ ） 、Ｆ Ｌ Ｃ（ Ｆ ｒ ｅ ｑ ｕ ｅ ｎ ｃ ｙ Ｌ ｉ ｍ ｉ ｔ Ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ １ ） 等 附加 功 能 ， 瞬 时提 高 健全 直 流 极 的输送 功 率 ， 在 直 流输 电系 统过 负 荷 能 力范 围内 ， 把故 障 交 、直 流线 路输 送 的 部 分或 全 部 功率 转 移 到 并联 的 正常 运 行 的直 流输 电系统 ， 从 而 减 轻功 率 转 移和 功 率 失衡 对 交流 系统 的冲击 ， 提高 系统运 行 的稳 定性 。另外 ， 在 负荷 高峰期 ， 受端 负荷 紧张 时 ， 可 以采 用过负荷 运 行方 式 ， 提高直 流输 送 功率 ，
Ｍ ｗ ） ， 冷 却器 未失 去冗余 时 ， 当环 境温 度高 于 ２ ５ ℃而 小于 ３ ８ ℃时 ，
兴安 直流 过 负荷 主要 有暂态 过 负荷 （ 秒 过 负荷 ） 、短时 过负 荷和 持续 过 负荷 ， 暂态 过负荷 主要 有 ３ Ｓ 、５ Ｓ 和１ ０ Ｓ过负荷 ，
摘 要 在交、直流系统故障或者受端 负荷 中心负荷短缺时 ， 直流 系统的快速响应和过负荷能力有利于提 高系统的稳 定性和满足系统的负荷调 配。分析兴安直流的过负荷能力及限制 因素 ， 结合案例进行分析 ， 并对运行 日常工作提 出合
理建议 。
关键词 过 负荷 ； 直 流 ；限制 ； 稳 定 中图 分类 号 ： Ｔ Ｍ ８ ６ ２ 文献 标识 码 ： Ａ
过 负荷 能 力 与环 境 温度 成 线性 函数 关系 下 降 ， 失 去 冗余 冷 却器 则是 从 Ｉ Ｏ ￣ Ｃ开始 下降 ， 从３ ８ ℃到 ４ ０ ℃时 ， 下 降速 率增 大 。
１ ． １暂 态过 负荷
暂 态过 负荷 只取 决于 环境 温度 ， 与冷 却 系统 冗余 与否 无关 ， 如图 １ 所 示 。从 图 中可 以看 出 ， 在环 境 温度 低 于 ２ ５ ￣ Ｃ 时， 各个 等 级 的秒过 负荷 能均为 一条 直线 ， 当温度 高 于 ２ ５ ￣ Ｃ时低 于 ４ ０ ￣ Ｃ 时， 过 负荷 能力 与温度 关 系是 一条 斜率为 负 的直 线 。
缓解 受端 负荷 压力 。
文章 编号 ：１ ６ ７ １ － ７ ５ ９ ７（ ２ ０ １ ４ ）０ ２ － ０ １ ２ ２ － ０ ３ 小 时级 过 负 荷包 括 ２ 小 时 过 负荷 和 持续 过 负荷 。短 时过 负荷 和 持 续过 负荷 可 以在 工作 站 上 有运 行 人 员进 行 设置 或 者 由控制 功 能 进行 调 节 来 启动 ， 而 暂 态 过负 荷 只能 由极控 系 统 根据 运 行方 式荷
持续过 负荷与短时过负荷一样 ， 主 要 取 决 于 换 流 变 及 平
抗 的冷 却 器 冗余 程度 和 环 境温 度 值 ， 有所 区别 的是 不管 冷 却器 是 否 失去 冗 余 ， 持 续 过 负荷 最 大值 均 为 １ ． ２倍 额定 容 量 （ ３ ６ ０ ０
本 文 以兴 安 直流 为依 托 ， 详 细 分 析 了直 流 过 负荷 能 力 及 限 制 因素 ， 结合 实 际案例 和运行 情况 进行 说 明 。
１ 兴安直流过负荷能力分析
兴 安直 流 在 额定 运 行状 态下 ， 即 电压 为 ±５ ０ ０ ｋ Ｖ ， 双 极 功 率为 ３ ０ ０ ０ Ｍ Ｗ ， 在 最高 的设计 环境 温度 下 ， 冗余 冷却 不投 入运 行 ， 也 能 满足 运 行要 求 。直 流输 电系 统过 负荷 基 于设 计 裕度 ， 主要 体 现 在过 负 荷 幅度 及 持续 时间 ，兴安 直 流 的过 负 荷 能力 主 要 与 环 境 温度 、 换流 变 及平 抗 冷却 器 冗余 度 有 关 ，当环境 温 度 大 于 ４ ０ ℃时 ， 将 不能 进行任 何等 级的过 负 荷 。
±５ ０ ０ ｋ Ｖ兴安直流过 负荷能 力及 限制 因素研究
杨跃 辉 ’ ， 吕 亮 ， 戴 甲水 ’
（ １ ． 南 方电 网超 高压 输 电公 司天 生桥 局 ， 贵 州兴义 ５ ６ ２ ４ ０ ０； ２ ． 国网 绍 兴供电公 司 ， 浙 江绍 兴 ３ １ ２ ０ ０ ０）
１ ． ２短 时过 负荷 兴 安 直 流 的短 时 过 负荷 主 要 是指 ２小 时 过 负荷 ， 由与 环 境 温 度 和 换流 变 及平 抗 冷却 器 冗 余度 来 决定 短 时 过负 荷 的 负荷 能 力 ， 如图２ 。 图２ 所 示 。换流 变 及 平抗 冷 却器 有 冗 余 和无 冗 余 的过 负 荷 能 趋 势 与秒 过 负 荷类 似 ，只是 过 负荷 能力 略 小 。在 正 常 的运 行 过 程 中 ，除 了冷 却器 故 障会 导 致 冷却 器失 去 冗 余 外 ， 将换 流 变 或 者 平 抗 的冷 却 器控 制 方 式转 为 手动 控制 模 式 时 ， 系 统 也判 定 冷 却 器 失 去 冗余 ， 但 在手 动 控 制模 式 下 ， 冗 余 冷却 器 仍然 可 以 根 据温 度 来进 行启动 ， 并未 真正 失去冗 余 。
近年来 ， 随 着 多个 直 流输 电工程 的相 继 投产 ， 南 方 电 网主 干 网络 已经 形 成 了 ８交 ６直 的规 模 ， 直 流 输 电在 南 方 电 网 的作 用 日趋 明显 。兴 安直 流作 为 南方 电网 众 多直 流 工程 的一 条 ， 具 有一 定 的短 时 和 持续 过 负荷 能力 ， 当 发生 并 联 交流 线 路 短路 跳 闸或 某 一极 直 流 系统 故 障导 致 闭锁 等 故 障 或扰 动 时 ， 可 以通 过 中 的Ｐ Ｓ Ｓ（ Ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ Ｓ ｗ ｉ ｎ ｇ Ｓ ｔ ａ ｂ ｉ １ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ） 、Ｐ Ｓ Ｄ（ Ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ Ｓ ｗ ｉ ｎ ｇ Ｄ ａ ｍ ｐ ｉ ｎ ｇ ） 、Ｆ Ｌ Ｃ（ Ｆ ｒ ｅ ｑ ｕ ｅ ｎ ｃ ｙ Ｌ ｉ ｍ ｉ ｔ Ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ １ ） 等 附加 功 能 ， 瞬 时提 高 健全 直 流 极 的输送 功 率 ， 在 直 流输 电系 统过 负 荷 能 力范 围内 ， 把故 障 交 、直 流线 路输 送 的 部 分或 全 部 功率 转 移 到 并联 的 正常 运 行 的直 流输 电系统 ， 从 而 减 轻功 率 转 移和 功 率 失衡 对 交流 系统 的冲击 ， 提高 系统运 行 的稳 定性 。另外 ， 在 负荷 高峰期 ， 受端 负荷 紧张 时 ， 可 以采 用过负荷 运 行方 式 ， 提高直 流输 送 功率 ，