作者:张豹 史阳 刘敏洁
来源:《探索科学》2015年第02期
华东地区位于我国东部地区,主要包括上海市、浙江省、江苏省、山东省等七个省市,随
着经济发展,华东地区能源短缺需求量又不断增加,特别是长三角地区的两省一市,2014年上海市、江苏省和浙江省的最高负荷分别达到3000万kW,8000万kW,6000万kW。高压直流输电有着输送能量大、距离远、损耗低、运行可靠、调节快速等优点,可以实现将西部煤炭、水利等资源转换成电能后输送到华东地区,促进能源资源在全国范围内的优化配置,缓解和解决我国东部地区大气污染问题。
1989年华东地区第一项高压直流输电系统——葛南直流顺利投产,将葛洲坝水电厂的清洁电能送到远隔千里的上海市南桥换流站。2013年上海市最高用电负荷2940万千瓦,市外高压直流系统来电额定值达1360万千瓦, 占比近一半。2014年华东区域电网高压直流输电系统分布形成“四超三特”,具体分布情况如下表所示:
2014年——2015,华东地区陆续开工建设四项特高压直流输电工程,其中江苏省两项,分别为锡盟—江苏泰州和山西—江苏。锡盟—江苏泰州±800kV特高压直流输电工程,额定输送直流功率10000MW,直流线路全长1600千米;山西—江苏±800kV特高压直流输电工程,额定输送直流功率8000MW,直流线路全长1100千米。浙江省一项是宁东灵州—浙江绍兴,为±800kV特高压直流输电工程,额定输送直流功率8000MW,直流线路全长1720千米。
工程顺利投产后,华东区域电网受端潮流水平,将由单项直流功率8000MW提高到10000MW接入交流电网;总体电网所接入直流项目将实现四条超高压和六项特高压,受端直流潮流水平达1200MW+3000MW*3+6400MW +7200MW+8000MW*3+10000MW,合计57800 MW。
高压直流输电工程在地理区域分布来看,也比较集中,2014年、2017年华东电网上海、江苏、浙江地区高压直流输电工程地域分布如下图所示:
华东地区有哪些省 华东区域电网内上海、江苏、浙江地区内高压直流输电系统内换流站地域分布相对比较集中,上海市里葛南直流系统内南桥换流站、宜华直流系统内华新换流站、林枫直流系统内枫泾换流站和复奉直流系统内奉贤换流站相离只有几十公里,即使上海市与江苏的政平换流站、同里换流站,以及浙江的金华换流站相离距离也只有二百公里左右,容易实现远方通信和控制。所以,华东区域电网实施高压直流统一集中控制保护管理,比较适合把中心设置在上海市范围内比较合适。高压直流统一集中控制保护管理相对于传统的高压直流就地分散控制保护管理,在电网系统安全性、可靠性和人员配置、设备备品备置等经济性方面都具备比较明显的优越性,具体比较内容如下表所示:
在传统就地分散控制保护管理模式下,如果华东区域电网高压直流输电系统内换流站发生异常或故障,需要立即汇报上级调度中心,汇报内容包括保护动作情况,现场设备运行状况等内容,同时还需要向所在部门的各级领导汇报。上级调度中心根据区域内其他直流系统运行情况,考虑是否可以将损失的功率转移至其他直流系统运行,这就又需要和华东区域电网内接受功率水平的换流站进行联系沟通,确认其是否具备接受转移过来的功率潮流的条件。这样一个来去反复的过程,一般需要一个小时左右,如果情况恶化,可能需要两个小时以上,在功率损失的同时,也加大对电网安全运行的威胁,降低电网的安全性和可靠性。
如果华东区域电网高压直流输电系统实现统一集中控制保护管理,统一集中控制中心对区域内设备运行情况充分掌握,当所辖区域内直流系统发生故障,保护动作执行极闭锁逻辑,同时控制系统动作,将损失的功率迅速转移至其他直流输电系统,即使情况恶化,事故扩大,也可以实现区域内各直流系统以及包括交流系统间综合频率控制调节和电压控制调,在输送功率不损失的情况下,处理时间也可以缩短至几分钟,华东区域电网的安全性和可靠性可以得到大幅提高,,统一集中控制中心和各换流站直接联系,处理流程大为简化,加快处理和响应速度,提高了电网的安全性和可靠性。以上海电网为例,直流输送潮流可以在华新换流站、南桥换流站、奉贤换流站之间快速的转移,上海电网的安全性可以得到有效的保
障,上海市区域电网结构如下图所示:
同时,华东区域电网高压直流输电系统实施统一集中控制保护管理后,各换流站配置的工作人员和备品备件也可以大幅减少。由于,采用统一标准、统一配置,人员和备品备件可以由统一集中控制保护中心统一配置调度,人员和备品备件数量可以下降2/3,经济效益非常明显。
参考文献
[1]张晋华,刘云,曾南超. 我国采用高压直流集中控制的可行性研究. ;电网技术, 2008,32(1):15-19.
[2]贺智,高锡明,刘森. 建设南方电网高压直流集中控制中心构想初讨. 应用持术, 2009:302-304.
作者简介:张豹(1978.02-),男,江苏常州人,江苏省电力公司检修分公司,研究方向:高压直流输电
史阳(1980.10-),男,江苏常州人,江苏省电力公司检修分公司,研究方向:高压直流输电
刘敏洁(1980.10-),女,江苏常州人,江苏省电力公司常州供电公司,研究方向:电力工程建设
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