试论影响特高压电网运行的因素及对策

试论影响特高压电网运行的因素及对策

发表时间：2018-12-05T21:48:56.030Z 来源：《电力设备》2018年第21期作者：陈尧冯文凯朱宏伟赵冬冰杜光泽崔小鹏李

[导读] 摘要：自改革开放以来，我国东部沿海地区的经济有了飞跃式的发展，对电能的需求与日俱增。

（国网辽宁省电力有限公司本溪供电公司辽宁省本溪市 117000）

摘要：自改革开放以来，我国东部沿海地区的经济有了飞跃式的发展，对电能的需求与日俱增。但是由于我国能源分布的不均衡，大容量的电厂往往位于我国的内陆地区，这就造成了经济发达地区处于电能紧缺的态势，而欠发达地区的发电能力饱和，处于“窝电”状态，这对我国经济的发展带来严重的阻碍。为了实现对电能的优化配置，采用特高压电网可以有效地实现电能从内陆煤电基地向主要电力负荷中心进行长距离、大容量输送，这是我国解决能源分布不均现状的有效方法，对于促进全国经济的发展有着重要的意义。

关键词：特高压电网；风险；因素；对策

1特高压电网运行的背景

自从我国全面落实改革开放政策以来，我国的东部沿海以及长江珠三角地区的经济有了质的飞跃，部分地区对于电能的需求与日俱增，与此同时，工业化进程的加快，导致经济以及重工业较为发达的地区出现了电能匮乏的情况，而中部地区出现严重的电能饱和情况，这种资源的浪费无疑成为了我国进一步发展的阻碍，为了全面实现电能的配置优化，全面铺设特高压电网，将中部地区的饱和能源输送到能源匮乏的区域，这种长距离、高容量的铺设够改善目前我国出现电力资源分配不均的情况，通过普及特高压电网的建设，能够有效地促进我国经济的进一步发展。电网的建设一直以来都是改善民生的重要话题，不同电网的建设表现出多样化的形式，国家各个区域之间电力的配送以及共享成为了现实，不同省份之间的电力使用也逐渐表现出相互依赖的关系。因此，为了改善目前我国电力分配不平衡的情况，全面配置特高压电网成为了电网建设的重中之重，但是由于特高压电网带来的风险因素不可忽略，需要采取针对性的措施规避特高压电网带来的风险。

2影响特高压电网运行的风险因素种类及成因分析

2.1电网潮流控制风险因素

采用特高压电网能够实现扩区域、长距离的电能输送，这也是特高压电网具有的独特优势。为了使特高压电网能够实现安全运行，可以对跨区域电网进行联络线的功率控制。特高压电网的潮流控制在理论上可以通过各区域的调峰调频以及功率控制来实现，但是实际上由于各区域电网发电机结构各有不同，对于发电机组的调节能力各异，极易出现各区域电网之间对潮流的协调控制出现一定的困难。除此之外，风电、光伏等间歇性电源大规模接入电网也会对各区域电网负荷带来波动，而联络线的功率控制无法在短时间内做出有效反应，进而造成整个电网系统暂态或稳态平衡被打破。

2.2线路及设备故障引发的特高压电网失稳风险

特高压输电线路故障会造成线路出现过负荷以及功率失衡的后果，对电网的稳定性会造成非常大的影响。特高压电网故障主由内部和外部故障组成，造成外部故障的主要因素是极端自然天气、电气误操作等，内部故障主要是因为电气设备以及线路的绝缘老化造成。特高压电网具有电压等级高、输送电能容量大的特点，因此一旦发生故障往往会造成严重的后果。首先，特高电网因故障出现波动会造成发电机功角摆动幅度增大，引起电网系统电压的突变或者功角的震荡；其次，因继电保护装置将故障通道从电网中切除后会造成其他非故障通道潮流的突变，造成电网系统电压出现超限现象，影响电网的静态稳定。最后，在电网潮流向非故障通道转移过程中有可能造成线路的过负荷跳闸，进而引起其他连锁故障的发生。同时特高压电网的次级线路之间容易形成电磁环网，一旦特高压电网因故障造成潮流升高，往往会引起次级线路的过负荷运行，进而造成特高压电网失稳风险的升高。

2.3继电保护以及安稳装置稳定性风险

由于特高压电网系统结构复杂、电压等级高，因此继电保护以及安稳装置的配置较为复杂且数量较多，一旦这些二次设备发生故障，导致稳定性的降低，势必会对特高压电网的稳定、安全运行带来风险。对于继电保护装置来说，其稳定性的风险主要来自于保护误动或拒动，如果在特高压电网中配置的保护过于简单，一旦仅有的一套继保装置失灵，会造成事故范围的扩大化。而安稳设备主要包括震荡解列、切负荷、低频减负载装置等电力系统自动装置，如果安稳装置出现误动或者失灵时，例如切负荷失灵或者容量不够时，会造成电网线路出现严重的过载，进而引发电网大面积跳闸停电等连锁故障。

3控制特高压电网运行风险的解决策略

特高压电网面临的风险类型复杂且无预知性，因此采取一定措施来加强对风险的可控性、降低损失，进而实现提高特高压电网运行的可靠性以及稳定性的目的，从以下几个方面来提高特高压电网的抗风险能力。

3.1加强安全稳定措施

特高压输电线路的安全隐患较多，容易影响整个通道线路的正常运转，因此，电网建设公司需要加强对特高压通道的稳定维持工作，并且根据实际情况考虑到机组负荷在不同时段的影响，从而对整个高压电网进行规划，通过定向的措施全面改善不同线路之间输电的契合作用，达成整个输电网络的协调运转，全面避免出现系统性障碍的情况。此外，由于安全稳定保护装置需要与继电保护装置结合使用，对于继电保护装置的选择需要更加严苛，避免出现较大的电网崩溃事故。

3.2加强网架结构和运行方式的优化

电网的架构是特高压电路运转的基础，由于特高压电网的特殊性，电力维稳部门需要考虑到铺设架构对于整个输电网络的影响。特高压电网的建设必须考虑到其运转方式的稳定性，全面降低出现大规模电网潮流转移的情况，架构的优化能够让整个系统之间的协调更加协调，从而在特高压直流以及交流电流之间起到调控作用。此外，特高压电网的运行方式也应该具有一定规避风险的作用，通过对架构以及运行模式之间相互协调。特高压电网最有可能出现的潮流转移一般是在N-1故障情况下出现的，电力部门应该研究特高压系统下故障检修模式，全面提升整个检修工作的高效性，避免由于局部故障导致的整个系统网络故障。

3.3加强风险管理工作

规避风险的根本方式就是提升对故障维修管理的工作，通过全面加强电网部门的风险意识，并且要从实际工作中吸取经验，明确特高压输电线路工作的具体情况，建立健全风险预警机制，对于特定的故障能够运用针对性的手段进行解决，并在此基础上将不同的故障进行分类，把固有的应对方式灵活运用，从而在此基础上提升健全风险管理模式，从而根据维修管理制度与风险管理模式相互结合，将风险排