云廣直流正式轉(zhuǎn)入孤島運行,將小灣、金安橋電廠的水電通過云廣直流直接送到廣東電網(wǎng),滿負荷輸電能力達500萬千瓦,增加高峰時段送電能力70萬千瓦,每日增加外送電量2040萬千瓦時,能有效減少直流系統(tǒng)故障對主網(wǎng)的影響,提高南方電網(wǎng)的安全穩(wěn)定水平,同時對落實國家節(jié)能減排政策,全額吸納可再生能源具有重要意義。
孤島運行方式是在直流系統(tǒng)送端與若干電廠形成相對獨立的“孤島”系統(tǒng),即與大電網(wǎng)交流系統(tǒng)不聯(lián)網(wǎng)、直接通過直流系統(tǒng)將電力送往受端。
南方電網(wǎng)公司先后開展六個階段62個項目調(diào)試,解決了一系列運行和技術(shù)難題,制定了一整套運行操作和事故處理標(biāo)準(zhǔn),基本掌握了直流孤島運行的核心技術(shù)。
據(jù)悉,云廣直流實際孤島運行的實施,將為南方電網(wǎng)公司在建的“十二五”西電東送重點工程——溪洛渡、糥扎渡直流工程運行和特高壓直流電網(wǎng)發(fā)展提供寶貴經(jīng)驗。
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孤島運行破局背后
標(biāo)志著南方電網(wǎng)自主科技創(chuàng)新水平又上一個臺階
“±800千伏云廣直流工程如同一朵玫瑰花,價值大、但嬌嫩。實現(xiàn)孤島運行,意味著這朵玫瑰花將更加耐受嚴酷工況。”在南網(wǎng)科研院“特高壓直流孤島運行”科研團隊看來,云廣直流,這朵南網(wǎng)人澆灌出來的玫瑰花,從工藝品變?yōu)槿沼闷罚辉偈菋扇醯模悄軌蚰褪車揽峁r。
化解電網(wǎng)運行頭號風(fēng)險
“世界上結(jié)構(gòu)最復(fù)雜、聯(lián)系最緊密、科技含量最高的電網(wǎng)”,這個獨一無二的標(biāo)簽,令南網(wǎng)人自豪和驕傲。但這是把雙刃劍:交直流混合運行、遠距離、大容量輸電,其中潛在著巨大的運行風(fēng)險。
“在刀尖上跳舞”,公司調(diào)度系統(tǒng)的一位專家這樣形容。
當(dāng)前電網(wǎng)運行最擔(dān)心的是什么?“最怕直流滿功率雙極閉鎖和多回直流同時閉鎖或換相失敗,相當(dāng)于一條或幾條高速公路突然封閉,整個主網(wǎng)架都會動蕩甚至崩潰!薄捌渲,楚穗直流大負荷雙極閉鎖導(dǎo)致的運行風(fēng)險首當(dāng)其沖!敝袊こ淘涸菏坷盍普f,孤島運行方式最大的價值恰是化解這第一大風(fēng)險。
《南方電網(wǎng)中長期發(fā)展戰(zhàn)略》指出,提高駕馭復(fù)雜大電網(wǎng)的能力,保持大電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行是南方電網(wǎng)客觀存在并將長期面對的主要挑戰(zhàn)。特別是“兩渡”直流工程投運后,廣東直流落點增至7回,多直流換相失敗等事件對電網(wǎng)的沖擊更加嚴重。
相關(guān)研究證明,實現(xiàn)孤島運行方式,直流閉鎖僅造成主網(wǎng)頻率略有降低,不會造成主網(wǎng)頻率穩(wěn)定問題,更不會造成系統(tǒng)暫穩(wěn)或動穩(wěn)問題。因此云廣±800千伏直流孤島運行是化解云廣±800千伏直流投運后帶來的電網(wǎng)運行風(fēng)險的有效措施之一。
一年至少多送17億度
據(jù)了解,目前云廣±800千伏直流聯(lián)網(wǎng)運行時,與云廣±800千伏直流并聯(lián)運行的交流通道需要空出一定的輸電裕度,用于承接直流單極閉鎖故障時轉(zhuǎn)移到交流通道的潮流。
“N-1,是我們調(diào)度必須要守住的底線!蹦暇W(wǎng)總調(diào)方式處處長黃河解釋說,始終要在新的網(wǎng)絡(luò)接線下,滿足N-1的電網(wǎng)控制條件,否則發(fā)生事故沒有緩沖空間,就會釀成類似印度大停電的悲劇。比如云南,電力外送交流通道最高只能送400萬千瓦,留足了幾十萬千瓦的裕度,這是要死守的,哪怕水再多,必須要確保潮流異常波動時,送電功率不會超過斷面極限。
據(jù)黃河介紹,采用孤島運行方式,不占用交流通道裕度,突破了云南電力外送輸電極限的約束,在夏天豐水期,可以增加云南水電外送70萬至80萬千瓦。
李立浧院士為記者算了筆經(jīng)濟賬:“西電東送能力提高70到80萬千瓦,僅在迎峰度夏期間滿負荷運行三個月,一年就多送17億千瓦時,明后兩年每年可多送21億千瓦時!
“從社會效益來說,吸納了云南富余的水電,更多的電送至廣東,減少了廣東火電機組的出力,也就是減少了碳排放,這對于落實國家節(jié)能減排政策,保護環(huán)境具有重要意義!
為能源遠距離輸送增多了選擇
據(jù)了解,南方電網(wǎng)早在2005年規(guī)劃設(shè)計云廣工程時,就提出了送端側(cè)聯(lián)網(wǎng)和孤島兩種方式均為正常運行方式,并著手開展直流孤島運行方式的研究,針對送端孤島運行方式開展了潮流穩(wěn)定計算、過電壓計算及控制保護策略研究,在直流孤島運行方式穩(wěn)定機理、穩(wěn)控措施、過電壓特性及抑制措施、機網(wǎng)協(xié)調(diào)等方面的研究取得了突破。
自2010年10月17日起,云廣工程孤島運行方式現(xiàn)場調(diào)試共進行了6個階段試驗,采取了直流功率從100萬千瓦至500萬千瓦逐步增加的積極穩(wěn)妥策略。為了減少調(diào)試對電網(wǎng)安全及云電外送的影響,每次試驗基本都選擇利用周末完成。
南網(wǎng)科研院系統(tǒng)研究所所長洪潮說:“3月29日到31日,我們進行了15項試驗,我們認為這些試驗都非常成功,孤島系統(tǒng)可以非常好地抗擊故障和擾動,很快進入平穩(wěn)狀態(tài),為今后的運行提供了非常好的基礎(chǔ)。試驗反過來證明我們之前做的每一項計算都是非常準(zhǔn)確的。”
“最重要的是,南方電網(wǎng)自主科技創(chuàng)新水平又上一個臺階,這對于我國電力工業(yè)技術(shù)與管理具有里程碑的意義。即將投產(chǎn)的糯扎渡、溪洛渡直流工程明確提出將孤島運行作為正常運行方式!惫究偣こ處熢S超英評價說。