探索特高压电网运行的影响因素与应对策略

探索特高压电网运行的影响因素与应对策略

发表时间：2018-04-19T10:39:31.710Z 来源：《电力设备》2017年第33期作者：罗仁浩[导读] 摘要：近几年来，我国经济建设的发展比较迅猛，人民群众的生活水平有所提升，对于电能的依赖程度越来越大，在加上工业化进程的逐渐加快，工厂对电能的需求也给电力企业的发展增加了很多的挑战。

（国网福建省电力有限公司检修分公司福建省福州市 350000）摘要：近几年来，我国经济建设的发展比较迅猛，人民群众的生活水平有所提升，对于电能的依赖程度越来越大，在加上工业化进程的逐渐加快，工厂对电能的需求也给电力企业的发展增加了很多的挑战。建设特高压电网是改善我国电力发展的主要手段，目前，我国特高压电网的建设与运行中还存在诸多问题，对影响特高压电网运行的因素和应对策略进行研究有着重大的意义。

关键词：特高压；电网运行；影响因素；应对策略随着生活水平的提高，人们对电能的依赖程度越来越大，尤其特高压电网的架设有效的缓解了我国能源分布不均的状况，给人们的生产生活带来较大便利，因此加强特高压电网运行的影响因素分析具有重要的现实意义。有关特高压电网影响因素的研究，引起了相关专家的高度重视。

一、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1.24LkW•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-lOOkV之间，特高压的电压一般在lOOkV以上。但在国内，特高压的电网主要指1000kV的交流以及d-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-U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。

二、特高压电网运行影响因素

特高压电网运行过程中受自身因素和其他因素的影响容易引发一些故障，给电网的安全和正常运行带来严重影响，为此，有必要对特高压电网运行的影响因素进行深入的研究，并采取相关措施加以排除，以提高电网运行的安全性和稳定性。

2.1潮流控制的影响

特高压电网建设的初期阶段，网架结构还有很多地方需要完善，此时为保证电网运行的安全性需控制联络线功率。理论而言，不同地区自动和调频发电控制机组彼此协调实现特高压电网潮流控制。但实际情况会受机组调节能力以及机组出力震动区、调节时滞等因素的影响，道中协调控制出现较多问题。而且大容量直流线路闭锁、大容量机组退出运行、大规模间歇性能源的接入等因素均会给联络线功率的控制带来干扰，使其控制难度大大增加，破坏系统暂态和静态稳定性。除此之外，还会引起线路继电保护动作，进而引起一系列的连锁故障发生。

2.2失稳与连锁故障

特高压输电通道出现故障很容易引起线路过载和功率失衡，进而给特高压电网稳定、安全的运行带来影响。研究发现引起特高压输电故障的因素由外部和内部之分，其中外部因素包括人为误操作、电气环境、自然天气等，而内部因素由设备和线路老化造成。由于特高压电网具有较大的送电容量，因此，出现故障常会引起以下不良现象的发生：首先，增加送受端发电机功角摆动幅度，进而引起系统电压崩溃或破坏功角震荡稳定性；其次，将故障切除会增加其他送电通道的潮流，使系统电压超过限度或影响静态稳定性；最后，潮流转移过程中引起线路跳闸的可能性大大增加，进而引发其他连锁故障。另外，特高压发展过程中下一等级线路容易和其线路形成电磁环网。当特高压线路一旦出现故障低电压电线的潮流会随之增加，增加线路的过载和重载机率，进而威胁系统安全。

2.3安全稳定装置和继电保护

考虑到特高压系统的电压级别较高，因此，采用安全稳定和继电保护装置且比较复杂。这些保护系统一旦发生故障，同样会给特高压电网的正常运行造成影响。对继电保护装置而言故障多由误动引起，而安全稳定装置如出现切负荷量不足或切机失败等，会使线路过载的机率大大增加，进而导致线路出现连锁故障。

三、特高压电网运行影响因素的应对策略

3.1增强继电保护装置的性能

因为特高压电网运行和输送具有特殊性，所以要配置继电保护装置来保障其运行的可控性，可以在故障出现时及时切断部分发电机组，不会使整体电网出现较大幅度的波动。因此在规划和设计特高压电网过程中，应重点加强继电保护装置的配置及运用，还要对其进行定期性检查，确保其始终处于良好的运行状态。

3.2优化电网架构及其运行方式

要想从根本上降低特高压电网运行过程中的安全风险，还可以通过交直流电间的互相协调，提升对电网调控的能力，减少因大规模潮流转移而出现的线路超负荷现象。在优化特高压电网的架构以及其运行方式时，还可以规避电网本身的安全风险，减少因为检修方式带来的电网系统超负荷转移及其他故障。

3.3建立健全特高压电网安全风险的预警与管控机制

除了运用科学的技术手段对特高压电网运行过程中的安全风险进行规避，还要对特高压电网在运行过程中的安全风险预警与安全风险管控工作给予高度重视。一方面，要建立并完善安全事故预警和应急方案，根据安全事故发生的特点和等级进行合理分类，制订出合理有效的解决方案；另一方面，要加强对相关工作人员的管理和培训，使工作人员在面对特高压电网运行系统出现安全问题时，可以按照相关的操作顺序和运行方式解决系统出现的问题，进而避免因人为操作所导致事故的发生几率。

3.4增强相关的安全稳定措施