影响特高压电网运行的因素及应对策略研究

发表时间：2016-11-10T12:04:18.967Z 来源：《电力设备》2016年第17期作者：邓博

[导读] 自上个世纪起八十年代起，我国东部沿海地区的经济有了相当巨大的发展。

（国网陕西省电力公司检修公司西安 710075）

摘要：特高压电网的建设对电能的远距离与大规模输送具有相当巨大的作用，但是特高压电网在我们国家的普及过程中也存在很多风险。本文深入分析了特高压电网运行的影响因素，并且基于这些分析提出了相应的解决策略，以期对特高压电网在我国的发展与应用有所帮助。

关键词：特高压电网；影响因素；应对策略

0 引言

自上个世纪起八十年代起，我国东部沿海地区的经济有了相当巨大的发展，对电能的需求与日俱增。然而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。

随着我国电网建设步伐的快速推进，大电网的结构呈现出复杂多变的态势，各个省级、区域电网之间的相互影响和依赖性逐渐加强，不确定因素在电网中造成的影响也在逐渐加深。因此随着特高压电网建设的逐步深入，全国实现了“一张网”的全覆盖态势，使得整个特高压电网面临着很多风险因素的威胁，因此对于特高压电网的建设既要采用科学的规划设计来保障运行的安全与稳定，还要采取一定的防范措施来避免风险的威胁，这对于保证特高压电网在今后能够后实现长久的稳定运行有着非常重要的实际意义。

1特高压电网运行的影响因素

特高压电网运行过程中受自身因素和其他因素的影响容易引发一些故障，给电网的安全和正常运行带来严重影响，为此，有必要对特高压电网运行的影响因素进行深入的研究，并采取相关措施加以排除，以提高电网运行的安全性和稳定性。

1.1安稳及继电保护装置稳定性风险

因为特高压电网系统结构复杂、电压等级高，所以继电保护以及安稳装置的配置较为复杂且数量较多，一但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。

1.2特高压电网的连锁与失稳故障

当特高压输电通道发生故障时，便会直接导致线路过载以及功率失衡，进而给特高压电网稳定、安全的运行带来非常不利影响。研究发现引起特高压输电故障的因素由外部和内部之分，其中外部因素包括人为误操作、电气环境、自然天气等，而内部因素由设备和线路老化造成。

因为特高压电网具有较大的送电容量，所以出现故障常会引起以下不良现象的发生：首先，增加送受端发电机功角摆动幅度，进而引起系统电压崩溃或破坏功角震荡稳定性；其次，将故障切除会增加其他送电通道的潮流，使系统电压超过限度或影响静态稳定性；最后，潮流转移过程中引起线路跳闸的可能性大大增加，进而引发其他连锁故障。另外，特高压发展过程中下一等级线路容易和其线路形成电磁环网。当特高压线路一旦出现故障低电压电线的潮流会随之增加，增加线路的过载和重载机率，进而威胁系统安全。

1.3特高压电网潮流控制因素的影响

电能的跨区域交换是特高压电网的优势所在，建设特高压电网的起始阶段，在网架结构方面，特高压电网相对来说较简陋，为了使特高压电网的正常稳定运行得到保证，作为大区域之间的电网联络装置，特高压电网的线路要控制联络线的功率。从理论方面出发，需要协调控制各大区域之间的自动发电与调频控制机组来实现控制特高压电网的潮流。然而在实际过程之中，因各区域之间不一样的发电结构，这也造成各区域的机调节能力存在差异，而且出力震动区、调节时滞等特殊的因素经常出现在机组之中，枯竭的机组调节容量以及麻烦的各区域的协调控制等问题也偶尔出现在其中。相应的大规模间歇性能源接人、大容量机组退出运行以及大容量直流线路闭锁等影响因素干扰了联络线功率的控制，从而加大了控制的难度，特高压系统的静态与暂态稳定性也受到影响。同时，线路继电保护动作也会因此出现，随之各种相关的连锁故障出现在其中。

2特高压电网影响因素及应对策略

2.1强化安稳及继保装置性能

因为特高压电网的特殊性，所以需要配置安稳装置来保障对人们对特高压电网的可控性，在故障时切除部分发电机组或者负载，来维持电网整体不出现较大波动，因此安稳装置的稳定与否事关重大。在对特高压电网进行规划设计时应着重强化对安稳控制措施的配置及应用，并对安稳装置定期进行巡检，保障其运行状态始终处于良好。此外，特高压电网应配置多套继电保护装置，除主保护外还应注意对后备保护的配置，实现多位一体的保护策略，提高继电保护装置的可靠性。同时还应该强化安稳及继保装置的协调配置，保证特高压电网系统发生重特大事故时采取将必要措施来降低事故范围的扩大。

2.2优化特高压电网运行方式和网架结构

受一定程度上优化特高压系统的运行方式可以对相关的风险做到避免，这需要对不同检修状态下特高压系统的安全稳定性进行深人的研究，同时认真分析不同故障的电网适用性，将相应的措施制定出来，从而使特高压系统的故障应对能力得到提升；优化特高压电网的网架结构可以对一部分特高压系统所受到的影响进行规避。在这个过程中需要对特高压电网进行规划，这需要对相关规定做到严格的遵循，同时对于N-1故障状态下的系统运行稳定性做到确保；为了对大规模潮流转移造成的系统运行风险的大增进行避免，这需要将交直流工作相