基于避雷器TOV特性擴(kuò)展華北風(fēng)電集送系統(tǒng)工頻過(guò)電壓限值的研究

王晨星， 王 聰， 彭 瓏， 王茂海

(1．華北電力科學(xué)研究院有限責(zé)任公司，北京 100045；2國(guó)網(wǎng)冀北電力有限公司電力科學(xué)研究院，北京 100045；3．國(guó)家電網(wǎng)公司華北分部，北京 100053)

0 引言

在華北地區(qū)風(fēng)電集中式送出系統(tǒng)中，過(guò)電壓的計(jì)算與防護(hù)是保障系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行工作中至關(guān)重要的一環(huán)[1-3]。為滿足各基建工程投產(chǎn)和運(yùn)行的需要，通常會(huì)考慮系統(tǒng)調(diào)試和投入運(yùn)行后可能出現(xiàn)的運(yùn)行方式，進(jìn)行工頻過(guò)電壓、操作過(guò)電壓等內(nèi)部過(guò)電壓的計(jì)算，并確定相應(yīng)的過(guò)電壓防護(hù)措施[4-10]。在高電壓、遠(yuǎn)距離輸電工程中，由于工頻過(guò)電壓大小將直接影響操作過(guò)電壓幅值，并且其對(duì)設(shè)備運(yùn)行性能等有重大影響，使得工頻過(guò)電壓成為影響和制約系統(tǒng)絕緣水平及輸送能力的重要因素[11-15]。因此，建立完善的工頻過(guò)電壓運(yùn)行規(guī)則，進(jìn)而對(duì)工頻過(guò)電壓的計(jì)算和防護(hù)提供充分且科學(xué)的判據(jù)，對(duì)于保障電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行具有重要意義。

目前，華北電網(wǎng)過(guò)電壓的計(jì)算與防護(hù)主要以現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)[16-18]相關(guān)規(guī)定作為依據(jù)，但電源結(jié)構(gòu)的不斷調(diào)整和電網(wǎng)規(guī)模的持續(xù)發(fā)展對(duì)工頻過(guò)電壓的運(yùn)行規(guī)則提出了更加具體和完善的要求。隨著風(fēng)電等新能源大量替代傳統(tǒng)電源，截止2021年底，華北地區(qū)新能源裝機(jī)預(yù)計(jì)達(dá)到1.83億千瓦，占全部電源裝機(jī)的35.7%。尤其在錫盟交直流配套風(fēng)電大規(guī)模集中式送出背景下，暫態(tài)過(guò)電壓?jiǎn)栴}逐日凸顯，成為制約風(fēng)電輸送能力的重要因素[19-21]。以華北電網(wǎng)錫盟地區(qū)風(fēng)電送出系統(tǒng)為例，仿真計(jì)算和實(shí)際監(jiān)測(cè)中均出現(xiàn)了具有高幅值、短時(shí)限(小于100 ms)特征的工頻過(guò)電壓。……