9.2 ±800kV南网直流输电工程对供电电网安全性的影响探析

±800kV南网直流输电工程对供电电网安全性的影响探析
摘要：随着我国科学技术的发展，综合国力的不断加强，进而落实了一大批基础工程，±800kV云南到广东直流输电工程就是其中的一项，其可以有力解决中国东南部电力不足的问题，但在运行过程中，开机方式，电源接入方案，负荷水平，静止无功补偿器等都会对供电电网的安全性产生影响，为了确保西电东输的有效性，必须解决好以上问题。

关键词：±800kV；南网直流输电工程；供电电网安全性
国家为了实现西电东送战略构想，进而满足云南小湾，金安桥大中型水电站送出需要，落实了±800 kV云南到广东直流输电工程，该工程的成功运行，不仅解决了地区用电问题，同时提高了我国在这方面的用电水平，为以后的国家基础电网建设提供了有价值的产考资料，下面就一同对其内容进行详尽的分析。

一、±800kV南网直流输电工程概况
业内人士都情况，在南方建立了云南到广东的直流输电工程，下面就对这一工程进行分析，从中了解其对供电电网安全方面的影响情况。

该工程额定的直流电压为±800kV，使用双12脉动阀组进行串联，额定输电容量为5GW，在输送端有楚雄变电站，处于云南的丰县，其受端是穗东换流站，位置在广州增城的东部地区，线路全长1438千米，导线的截面在6.630平方毫米。

该变电站要和和平变电站连接，这条云广直流输电工程是世界上迄今为止第一条±800kV输电工程，其占到西电东送总规模的四分之一，其可以承担云南电网约三分之一的用电负荷，在该地区向外输送电力，这条电网占到了越三分之二。

通过潮流稳定计算的结果说明，该线路的正式使用，可以满足贵州输送广东8GW，云南输送广东7.8GW的要求，同时还能产生10%的送电裕度。

但在投产后，对南方电网有很大的安全影响，下面就对其的影响情况进行分析。

二、±800kV南网直流输电工程安全稳定计算分析
2.12011和2012年南方电网情况
在2011年云南小湾，以及金安桥、贵州构皮滩水电站已经正式投产。

云南需要向广东保持送电7.8 GW，规划每年贵州增加1.5 GW对广州的输送量。

而在黎平经过桂林，到贤令山的线路上，安装了50%的串联补偿。

2.2潮流计算结果和分析
丰水期是容量最大的时候，在西电东送情况下，除了北通道的施秉经过黎平，最后到贤令山的2回线潮流，重达3.4到3.8 GW，南方电网西电东送的4个通道的潮流分布都很均匀，每个回线的潮流约为 1.1 GW。

系统电压能够安全维持在515到545 kV的水平。

总体而言，南方电网西电东送主干网架潮流偏重。

而±800kV南网直流输电工程出现单极停运，那么已经有很大负荷的交流通道，其实际的输送压力会更大，在梧州到罗洞、柳东到贺州线路的潮流，可以达到2.5 GW以上，而黎平到贤令山线路的潮流会高达4GW以上，广西电网对电压的控制就非常困难。

2.3稳定计算结果和分析
第一点，在2011到2012年，贵州向广东增加了3000MW的送电容量，按照这种形式，最终西电东送输的电通道裕度会很小，因此在这期间电网安全面临严重挑战，在初步规划方案中，如果贵州送出电力11300MW时，云南所送出电力的稳定极限，要在7000到7600MW，这比协议中的电容量低很多，因此必须加强输电通道，同时要采取串补、静补等提高输电能力的措施。

第二点，在此期间，南方电网承受严重故障的能力减弱，因此想要云广直流双极闭锁，就必须中断金安桥和小金湾电站的3.3 GW机组。

和平到厂口的2条回路，以及和平到草铺的2条回线，发生了单回三永跳2回故障，因此必须切机
2.6到1.3GW。

三、影响稳定水平的因素和提高安全水平的措施
3.1电源接入方案影响输送稳定性
业内人士都情况，小湾和金安桥水电站的电容量比较大，而且输送距离非常远，再加上大理地区的中小水电站也有送出，那么其电源接入系统就比较复杂，进而对系统的稳定性有很大的影响。

针对上述情况，应该扩展水电站的送出网络，同时把电源的接入点做分散处理，能有效提高云电外送的稳定性，例如小湾水电站，其分别接入了换流站，以及和平变电站，这和所有3回出线的方案进行对比，可以提高其稳定性，云电外送稳定极限在100到120MW的范围。

3.2负荷水平对稳定性的影响
针对该电网系统的结构，在负荷水平的变化方面没有太大的影响，若想要提高负荷水平，必须增加电源装机，保证其结构的合理性。

比如对于广东电网的负
荷水平而言，在2012年要比规划的负荷水平少6%，因此要对广东的电源装机进度，以及开机方式做好调整，通过控制粤东电源，减少粤东开机出力，其负荷水平就会有效的提高，进而西东东送的稳定性就得到了控制。

3.3提高输电通道的作用
根据该工程的实际情况，可以提高黎平—桂林—贤令山—花都这一线路的输电通道，能够提高云电送出稳定水平，而加强红河到广西南宁的电力输送，能够加强云电送出稳定性。

如果从潮流分布，还有提高稳定水平的效果方面而论，应该先加强黎平—桂林—贤令山—花都通道。

3.4静止无功补偿器在稳定水平方面的影响
通过研究可以发现，致使供电系统不稳定的原因是动态无功支持不足，因此在在输电通道，以及送端的主要变电站，应该装设动态无功补偿设备，在计算结果（表2）中可以发现，如果只是在送电通道中部增加动态无功补偿，在功率转移过程中，可以提高通道的电压稳定性和支撑能力，但是在根本上无法改变换流站的工作条件，其作用是有限的。

但是在昆明地区，如果安装静止无功补偿器，可以很好的提高云电外送的稳定性，结果要比第一种情况好很多。

表1：SVC装设方案影响云电外送稳定水平情况
方案序号方案具体内容稳定水平变化情况
/MW
1 草铺变电站装设240MvarSVC 330
2 厂口变电站装设240MvarSVC 300
3 楚雄换流站装设240MvarSVC 360
4 和平、厂口变电站各装设240MvarSVC 600
5 和平变电站、楚雄换流站各装设240 Mvar SVC 600
6 黎平、桂林变电站各装设240MvarSVC 40
7 和平、桂林、贺州、清远各装设240 Mvar SVC 480
8 和平变电站装设240MvarSVC 360
3.5换流变压器短路阻抗的影响
在换流变压器工作时，其短路阻抗的大小，会直接对无功功率产生影响，如
果阻抗增加，那么换流器的无功损耗也会增加，尤其是电网发生故障，或者直流功率正在提升的情况下，由于电网动态无功功率的不足，电网的稳定性和安全性会受到很大的影响。

因此在选择换流变压器短路阻抗的时候，必须结合实际的运输条件，以及换流站其他设备的工作情况。

影响云电外送极限的主要因素是昆明、广西电网电压支持能力不足。

总结：通过分析云广直流输电工程的基本情况，了解了其对供电电网安全性的影响，知道了电源开机，接线方式，还有送端系统的动态无功支持等，都会直接影响电网的稳定性，因此要加强输电通道的建设，安装静补装置和串补装置，以此来提高系统的稳定水平。

通过上述内容的阐述，其为以后的工作提供了宝贵的参考价值，未来我国的电力事业会有更大的发展空间。

参考文献：
[1]南方电网技术研究中心，西南电力设计院，广东省电力设计研究院，等．《±800 kV云广特高压直流工程对南方电网安全稳定影响研究》系列报告[R]．广州：南方电网技术研究中心，2006．11.
[2]洪潮，李岩，黄立滨，等．云广特高压直流输电工程系统调试技术报告[R].广州：南方电网技术研究中心， 2010．13.
[3]胡玉岚，陈迅．云广特高压直流工程穗东换流站测试报告[R]．广州：广东电力科学研究院，2010．13.。