提高電網(wǎng)輸電能力的方法分析

沈亞為

摘 要：近年來，我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，各個(gè)地區(qū)的電力需求大幅上漲，電網(wǎng)輸電壓力越來越大。電網(wǎng)在長(zhǎng)期的運(yùn)行過程中，容易受到多種因素的限制，從而影響電網(wǎng)輸電能力，因此根據(jù)當(dāng)前電力系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)，全面掌握電網(wǎng)輸電能力的受限原因，有針對(duì)性的采取有效措施，優(yōu)化電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)，加強(qiáng)電網(wǎng)輸電管理，強(qiáng)化安全責(zé)任意識(shí)，不斷提高電網(wǎng)輸電能力，推動(dòng)我國(guó)電力系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。該文分析了電網(wǎng)輸電能力的受限原因，闡述了提高電網(wǎng)輸電能力的方法。

關(guān)鍵詞：提高 電網(wǎng) 輸電能力 方法

中圖分類號(hào)：TM.71 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）11（b）-0073-01

隨著社會(huì)用電需求的不斷增長(zhǎng)，電力供需矛盾越來越突出，由于經(jīng)濟(jì)方面的原因，很多地區(qū)的輸電系統(tǒng)沒有嚴(yán)格按照相應(yīng)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，在很大程度上影響電力系統(tǒng)的輸電能力。為了滿足社會(huì)的電力需求，進(jìn)一步提高電網(wǎng)輸電能力，要仔細(xì)分析電網(wǎng)輸電能力的受限原因，有針對(duì)性地采用相應(yīng)方法。

1 電網(wǎng)輸電能力的受限原因

和國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)電網(wǎng)的輸電能力仍然存在很大的差距。我國(guó)電力系統(tǒng)的輸配電線路需要控制潮流變化，電網(wǎng)的輸電能力通常取決于電網(wǎng)的實(shí)際潮流。在電網(wǎng)運(yùn)行過程中，輸電能力受限的主要原因有以下幾種。

1.1 電網(wǎng)線路熱穩(wěn)定水平限制

我國(guó)電力系統(tǒng)輸配電線路電力設(shè)備的額定容量很低，導(dǎo)致電網(wǎng)電路受到熱穩(wěn)定水平的限制。電網(wǎng)線路的極限輸送容量，按照線路的最高承受溫度70℃和導(dǎo)線標(biāo)準(zhǔn)溫度25℃進(jìn)行計(jì)算[1]。另外，電力系統(tǒng)受到熱穩(wěn)定水平限制，電網(wǎng)的主變?nèi)萘亢碗姶怒h(huán)網(wǎng)容量不足也是重要的原因。

1.2 暫態(tài)穩(wěn)定水平限制

暫態(tài)穩(wěn)定溫度多發(fā)現(xiàn)在電網(wǎng)的跨省聯(lián)絡(luò)線或者遠(yuǎn)距離送出線路，由于省間聯(lián)絡(luò)線、電網(wǎng)和長(zhǎng)距離線路之間的電氣聯(lián)系比較薄弱，導(dǎo)致電網(wǎng)電路頻繁發(fā)生暫態(tài)穩(wěn)定問題，并且一些出現(xiàn)斷面的電磁環(huán)網(wǎng)在運(yùn)行過程中很容易造成暫態(tài)穩(wěn)定電，損害電網(wǎng)的安全運(yùn)行。

1.3 負(fù)荷水平限制

由于電網(wǎng)架構(gòu)比較復(fù)雜，并且電源規(guī)模越來越大，電力系統(tǒng)的負(fù)荷快速增長(zhǎng)，在很大程度上會(huì)影響電網(wǎng)的負(fù)荷水平。

2 提高電網(wǎng)輸電能力的方法

2.1 優(yōu)化輸電方式

電力企業(yè)要根據(jù)不同地區(qū)電網(wǎng)的實(shí)際運(yùn)行情況，優(yōu)化電網(wǎng)輸電方式，盡量采用緊湊型輸電方式，優(yōu)化排列電網(wǎng)的輸電導(dǎo)線，增加電容、減少電網(wǎng)的波阻抗、縮小電網(wǎng)線路的相間距離，提供電網(wǎng)線路的輸送功率，壓縮電網(wǎng)線路的走廊密度，提高電網(wǎng)的輸電能力。通過采用緊湊型的輸電方式，可以有效提高電網(wǎng)的送電能力和線路輸送功率。和常規(guī)線路規(guī)劃設(shè)計(jì)相比，緊湊型輸電線路的施工造價(jià)比較高，但是按照電網(wǎng)的電網(wǎng)輸送功率來說，整體造價(jià)會(huì)下降30%左右[2]。并且隨著電網(wǎng)線路絕緣子價(jià)格的逐漸下降，電網(wǎng)采用緊湊型輸電方式的造價(jià)也會(huì)逐漸降低。

2.2 采用交流輸電技術(shù)

在電力系統(tǒng)中采用交流輸電技術(shù)，引進(jìn)大容量的晶閘管，提高電力系統(tǒng)輸電線路的運(yùn)行穩(wěn)定性和輸電能力。在電網(wǎng)輸電系統(tǒng)中，首先，電網(wǎng)潮流比較容易控制，可以大幅提高電網(wǎng)輸電線路的輸電能力，及時(shí)隔離電網(wǎng)運(yùn)行故障，提高電網(wǎng)輸電系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性和靈活性。經(jīng)過實(shí)踐證明，采用交流輸電技術(shù)，可以有效提高電網(wǎng)輸電能力。其次，交流輸電設(shè)備是電力系統(tǒng)的重要控制設(shè)備，和電力系統(tǒng)的新建線路相比，交流輸電設(shè)備的安裝費(fèi)用和投資費(fèi)用比較少，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。最后，在電網(wǎng)中應(yīng)用可控串補(bǔ)技術(shù)，這是一種重要的交流輸電技術(shù)，并且非常的經(jīng)濟(jì)使用，可以有效改善電網(wǎng)的電壓分布，降低電力系統(tǒng)的網(wǎng)損，減少電網(wǎng)功率震蕩，全面提高電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性和電網(wǎng)輸電能力。

2.3 電網(wǎng)動(dòng)態(tài)增容

電網(wǎng)動(dòng)態(tài)增容是指在當(dāng)前的電網(wǎng)輸電線路通道狀態(tài)和輸電設(shè)備的基礎(chǔ)上，根據(jù)實(shí)際的氣象環(huán)境變化，在線監(jiān)測(cè)電網(wǎng)線路溫度，實(shí)時(shí)地進(jìn)行增容。電網(wǎng)動(dòng)態(tài)增容主要分為兩個(gè)階段：一方面，利用電網(wǎng)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，根據(jù)電網(wǎng)運(yùn)行的實(shí)際情況，加強(qiáng)電網(wǎng)受限線路的載流量和潮流管理看，提高電網(wǎng)線路的載流量，這種線路增容方式具有較高的安全性，并且廉價(jià)有效，可以增加約20%的輸送容量。另一方面，將鋼芯鋁絞線的最高承受溫度70℃提高到85℃，可以提高電網(wǎng)輸送容量25%以上。

2.4 使用耐熱鋁合金導(dǎo)線

和普通的鋼芯鋁絞線相比，耐熱性鋁合金導(dǎo)線可以使電網(wǎng)輸送更多的電能，并且耐熱性鋁合金導(dǎo)線性價(jià)比較高，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。耐熱性鋁合金導(dǎo)線采用特殊的制作工藝加工而成，不僅耐熱性能良好，而且具有良好的輸電能力。在電網(wǎng)中采用耐熱鋁合金導(dǎo)線，可以簡(jiǎn)化電網(wǎng)線路結(jié)構(gòu)，減少電氣零器件和金具的使用[3]，減少電力企業(yè)的支出費(fèi)用。

2.5 采用高壓直流輸電技術(shù)

高壓直流輸電技術(shù)的控制性能比較好，電網(wǎng)線路造價(jià)比較地，并且具有較大的傳輸功率。高壓直流輸電不會(huì)影響電網(wǎng)兩端交流系統(tǒng)的同步運(yùn)行，同時(shí)具有較高的穩(wěn)定性，高壓直流輸電不會(huì)受到輸送距離和輸送能量的影響，可以有效提高電網(wǎng)輸電能力，具有良好的運(yùn)行特性和經(jīng)濟(jì)效益。

2.6 加強(qiáng)電網(wǎng)建設(shè)

為了進(jìn)一步提高電網(wǎng)輸電能力，必須要加強(qiáng)電網(wǎng)建設(shè)，優(yōu)化輸配電線路的運(yùn)行狀態(tài)，改善電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，將電網(wǎng)線路的送端進(jìn)行互聯(lián)，加強(qiáng)無功電源建設(shè)。同時(shí)，優(yōu)化電網(wǎng)調(diào)度，協(xié)調(diào)電網(wǎng)和發(fā)電廠的運(yùn)行，確保電網(wǎng)發(fā)電機(jī)組的技術(shù)參數(shù)全部達(dá)標(biāo)，充分發(fā)揮并網(wǎng)的調(diào)節(jié)作用。

3 結(jié)語

為了滿足我國(guó)電網(wǎng)的電力負(fù)荷大幅度上漲以及電力系統(tǒng)的長(zhǎng)距離、大容量輸電，針對(duì)電網(wǎng)輸電能力的受限原因，在保證電網(wǎng)可靠、經(jīng)濟(jì)、安全運(yùn)行的基礎(chǔ)上，積極采用多種新方法和新技術(shù)，提高電網(wǎng)的輸電能力，確保良好的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

[1] 周子超.交直流協(xié)調(diào)控制提高電網(wǎng)輸電能力的策略研究[D].北京：北京交通大學(xué)，2012.

[2] 郭福生.串聯(lián)補(bǔ)償技術(shù)提高云南電網(wǎng)輸電能力的研究[D].昆明：昆明理工大學(xué)，2012.

[3] 梁立凱.架空輸電線路輸電能力的研究[D].濟(jì)南：山東大學(xué)，2013.endprint