淺議提高電網輸送能力的技術決策

范　曄

中圖分類號：TN

文獻標識碼：A

文章編號：1673-0992(2009)03-0062-01

摘要：隨著用電負荷的快速增長和近幾年成批大容量機組的集中投運，電網建設滯后問題日顯突出。為提高電網輸送能力以緩解電力供需形勢緊張的局面，我國電網建設力度也日漸加大。本文主要探討提高電網輸送能力的技術措施。

關鍵詞：電網輸送能力技術

我國地域廣闊，發電一次能源主要集中在我國的中西部地區，電力負荷主要集中在東南部沿海和中部地區。輸電距離長、輸送規模大是我國電網發展過程中的主要特點。由此，在怎樣提高電網輸電能力方面出現了一些急待解決的技術問題，諸如：(1)需要對利用超高壓交流輸電和直流輸電技術進行大容量、遠距離的功率傳輸進行研究。以適應電網的長遠、快速發展；(2)對于受暫態穩定限制的輸電線，急需提高電網穩定極限的技術。同時，隨著電網互聯和遠距離輸電規模的擴大。電網動態穩定問題日漸突出。(3)新建輸電線路面臨路徑選取困難、投資日益增高和建設周期加長等難題。電網建設急需能節省輸電投資、提高單位走廊輸電能力、有利于環境保護的輸電技術，以適應電網高速和可持續發展的需要；(4)為保證電網安全經濟運行，急需增加電壓和無功控制手段，改善潮流分布、降低網損的技術。

1、電網目前存在的問題

1電網結構薄弱

網內主干聯絡線均為單回，承受和抵御自然、外力破壞的能力較差，抗干擾能力不強，電網從結構上不滿足N-1要求。發生垮網或電網瓦解可能性較大，降低了電網的供電可靠性，電網結構薄弱。

2網內電源點布局不合理

電力遠距離輸送，線損大，能源損耗高，企業利益受損，網內電源點布局不合理。

3網內有些TA飽和度不滿足要求

隨著輸變電工程投入運行，解決了電力供應短缺問題，同時致使阿勒泰電網的短路水平大大增大。導致網內有些TA飽和度不滿足要求，影響繼電保護正確動作，威脅電網安全。

4無功補償設備容量漸顯不足

隨著用電負荷的增加。無功補償設備容量漸顯不足，電網無功無法實現就地平衡，遠距離輸送無功功率增大，增加了線損和電網運行成本。

2、提高電網輸電能力的技術措施

目前，我國正在研究和推廣應用的輸電技術有：

1通過理論分析、現場調研和試驗、事故模擬分析以及實驗室模擬等方式研究系統動態特性。采用經研究推薦的負荷模型后，計算出在東北一華北聯網條件下，2005年黑龍江省和吉林省電網之間斷面(簡稱黑吉斷面)的穩定極限提高了300MW。

2對發電機勵磁系統和調速系統進行測試。要求機組勵磁系統和調速系統必須滿足國家標準。

3根據系統分析結果，在一些關鍵發電機上安裝穩定控制器(PSS)。提高系統的動態穩定性。目前，我國已在200多臺發電機上安裝了PSS。

4推廣應用同桿并架和緊湊型輸電技術，提高單位走廊的輸電能力。目前。我國在三峽輸電工程的政平一宜興500KV線路上采用了同桿雙回500KV緊湊型輸電線路技術，可有效提高線路的自然功率、節省線路走廊、改善電磁環境。

5研究采用大截面導線和耐熱導線技術，提高線路熱容量。對于已運行的線路，通過理論和試驗研究，適當提高線路最高運行溫度。提高輸電能力。如為了挖掘現有輸電線路在提高輸送能力方面的潛力，華東電網公司通過研究把導線溫升標準從70℃提高到了80℃，使線路輸送能力提高20％左右。

(6)采用基于半控型器件的串并聯柔性交流輸電(FACTS)技術。靜止無功補償裝置(SVC)能夠改善系統動態穩定性，提高輸送能力，在我國有廣闊的應用前景。

3、應用串聯電抗器提高輸電能力的方法

目前聯網方式下電網最突出的問題是動態穩定問題，要解決動態穩定問題，一方面可以增加系統阻尼，另一方面可以考慮減小嚴重故障沖擊。在雙母接線的變電站線路出口發生三相故障時，如果能夠維持另一母線電壓，則能夠在較大程度上減小故障沖擊，提高穩定極限。提高電網輸送能力的可行方案一是雙母接線變電站分母運行。但分母運行可能造成潮流分布不均、電磁環網、供電可靠性下降等問題；二是在分段母線中串聯1個電抗，作用是穩態時保持通路。暫態時盡量維持另一母線電壓。

在系統中，電抗器有母線聯絡和線路端接人2種接線方式。在現有變電站母線可分段的情況下，可采用母線聯絡方式，提高電網輸送能力。

串聯電抗器包括不可控串聯電抗器和可控串聯電抗器，傳統的限制短路電流的措施是裝設不可控串聯電抗器，其優點是運行方式簡單、安全可靠。缺點是增加無功損耗及有功損耗，降低系統的穩定性，并需對現有線路上的距離保護方案進行修改。隨著電力電子技術、計算機技術、新材料等的發展，出現了可控串聯電抗器，在系統正常運行時對電網的影響很小，系統發生短路時又能快速限制短路電流。根據工作原理可分為串聯諧振型和并聯諧振型。正常工作時導通控制器件關斷，VC諧振，阻抗為0；短路故障時導通控制器件快速導通，電路諧振狀態改變，呈現出很大的阻抗，從而限制短路電流。

4、結束語

為了滿足大容量、長距離輸電和電力負荷快速增長的需求，電網公司采取了多種技術措施以提高電網的輸送能力，包括現場試驗等方法對電力系統動態特性和負荷模型進行研究、采用PSS等電網穩定控制措施、SVC和串補技術、STATCOM和SSSC技術及對發電機設備的測試和管理等技術措施。