范　曄

中圖分類號：TN

文獻標識碼：A

文章編號：1673-0992(2009)03-0062-01

摘要：隨著用電負荷的快速增長和近幾年成批大容量機組的集中投運，電網(wǎng)建設(shè)滯后問題日顯突出。為提高電網(wǎng)輸送能力以緩解電力供需形勢緊張的局面，我國電網(wǎng)建設(shè)力度也日漸加大。本文主要探討提高電網(wǎng)輸送能力的技術(shù)措施。

關(guān)鍵詞：電網(wǎng)輸送能力技術(shù)

我國地域廣闊，發(fā)電一次能源主要集中在我國的中西部地區(qū)，電力負荷主要集中在東南部沿海和中部地區(qū)。輸電距離長、輸送規(guī)模大是我國電網(wǎng)發(fā)展過程中的主要特點。由此，在怎樣提高電網(wǎng)輸電能力方面出現(xiàn)了一些急待解決的技術(shù)問題，諸如：(1)需要對利用超高壓交流輸電和直流輸電技術(shù)進行大容量、遠距離的功率傳輸進行研究。以適應(yīng)電網(wǎng)的長遠、快速發(fā)展；(2)對于受暫態(tài)穩(wěn)定限制的輸電線，急需提高電網(wǎng)穩(wěn)定極限的技術(shù)。同時，隨著電網(wǎng)互聯(lián)和遠距離輸電規(guī)模的擴大。電網(wǎng)動態(tài)穩(wěn)定問題日漸突出。(3)新建輸電線路面臨路徑選取困難、投資日益增高和建設(shè)周期加長等難題。電網(wǎng)建設(shè)急需能節(jié)省輸電投資、提高單位走廊輸電能力、有利于環(huán)境保護的輸電技術(shù)，以適應(yīng)電網(wǎng)高速和可持續(xù)發(fā)展的需要；(4)為保證電網(wǎng)安全經(jīng)濟運行，急需增加電壓和無功控制手段，改善潮流分布、降低網(wǎng)損的技術(shù)。

1、電網(wǎng)目前存在的問題

1電網(wǎng)結(jié)構(gòu)薄弱

網(wǎng)內(nèi)主干聯(lián)絡(luò)線均為單回，承受和抵御自然、外力破壞的能力較差，抗干擾能力不強，電網(wǎng)從結(jié)構(gòu)上不滿足N-1要求。發(fā)生垮網(wǎng)或電網(wǎng)瓦解可能性較大，降低了電網(wǎng)的供電可靠性，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)薄弱。

2網(wǎng)內(nèi)電源點布局不合理

電力遠距離輸送，線損大，能源損耗高，企業(yè)利益受損，網(wǎng)內(nèi)電源點布局不合理。

3網(wǎng)內(nèi)有些TA飽和度不滿足要求

隨著輸變電工程投入運行，解決了電力供應(yīng)短缺問題，同時致使阿勒泰電網(wǎng)的短路水平大大增大。導(dǎo)致網(wǎng)內(nèi)有些TA飽和度不滿足要求，影響繼電保護正確動作，威脅電網(wǎng)安全。

4無功補償設(shè)備容量漸顯不足

隨著用電負荷的增加。無功補償設(shè)備容量漸顯不足，電網(wǎng)無功無法實現(xiàn)就地平衡，遠距離輸送無功功率增大，增加了線損和電網(wǎng)運行成本。

2、提高電網(wǎng)輸電能力的技術(shù)措施

目前，我國正在研究和推廣應(yīng)用的輸電技術(shù)有：

1通過理論分析、現(xiàn)場調(diào)研和試驗、事故模擬分析以及實驗室模擬等方式研究系統(tǒng)動態(tài)特性。采用經(jīng)研究推薦的負荷模型后，計算出在東北一華北聯(lián)網(wǎng)條件下，2005年黑龍江省和吉林省電網(wǎng)之間斷面(簡稱黑吉斷面)的穩(wěn)定極限提高了300MW。

2對發(fā)電機勵磁系統(tǒng)和調(diào)速系統(tǒng)進行測試。要求機組勵磁系統(tǒng)和調(diào)速系統(tǒng)必須滿足國家標準。

3根據(jù)系統(tǒng)分析結(jié)果，在一些關(guān)鍵發(fā)電機上安裝穩(wěn)定控制器(PSS)。提高系統(tǒng)的動態(tài)穩(wěn)定性。目前，我國已在200多臺發(fā)電機上安裝了PSS。

4推廣應(yīng)用同桿并架和緊湊型輸電技術(shù)，提高單位走廊的輸電能力。目前。我國在三峽輸電工程的政平一宜興500KV線路上采用了同桿雙回500KV緊湊型輸電線路技術(shù)，可有效提高線路的自然功率、節(jié)省線路走廊、改善電磁環(huán)境。

5研究采用大截面導(dǎo)線和耐熱導(dǎo)線技術(shù)，提高線路熱容量。對于已運行的線路，通過理論和試驗研究，適當提高線路最高運行溫度。提高輸電能力。如為了挖掘現(xiàn)有輸電線路在提高輸送能力方面的潛力，華東電網(wǎng)公司通過研究把導(dǎo)線溫升標準從70℃提高到了80℃，使線路輸送能力提高20％左右。

(6)采用基于半控型器件的串并聯(lián)柔性交流輸電(FACTS)技術(shù)。靜止無功補償裝置(SVC)能夠改善系統(tǒng)動態(tài)穩(wěn)定性，提高輸送能力，在我國有廣闊的應(yīng)用前景。

3、應(yīng)用串聯(lián)電抗器提高輸電能力的方法

目前聯(lián)網(wǎng)方式下電網(wǎng)最突出的問題是動態(tài)穩(wěn)定問題，要解決動態(tài)穩(wěn)定問題，一方面可以增加系統(tǒng)阻尼，另一方面可以考慮減小嚴重故障沖擊。在雙母接線的變電站線路出口發(fā)生三相故障時，如果能夠維持另一母線電壓，則能夠在較大程度上減小故障沖擊，提高穩(wěn)定極限。提高電網(wǎng)輸送能力的可行方案一是雙母接線變電站分母運行。但分母運行可能造成潮流分布不均、電磁環(huán)網(wǎng)、供電可靠性下降等問題；二是在分段母線中串聯(lián)1個電抗，作用是穩(wěn)態(tài)時保持通路。暫態(tài)時盡量維持另一母線電壓。

在系統(tǒng)中，電抗器有母線聯(lián)絡(luò)和線路端接人2種接線方式。在現(xiàn)有變電站母線可分段的情況下，可采用母線聯(lián)絡(luò)方式，提高電網(wǎng)輸送能力。

串聯(lián)電抗器包括不可控串聯(lián)電抗器和可控串聯(lián)電抗器，傳統(tǒng)的限制短路電流的措施是裝設(shè)不可控串聯(lián)電抗器，其優(yōu)點是運行方式簡單、安全可靠。缺點是增加無功損耗及有功損耗，降低系統(tǒng)的穩(wěn)定性，并需對現(xiàn)有線路上的距離保護方案進行修改。隨著電力電子技術(shù)、計算機技術(shù)、新材料等的發(fā)展，出現(xiàn)了可控串聯(lián)電抗器，在系統(tǒng)正常運行時對電網(wǎng)的影響很小，系統(tǒng)發(fā)生短路時又能快速限制短路電流。根據(jù)工作原理可分為串聯(lián)諧振型和并聯(lián)諧振型。正常工作時導(dǎo)通控制器件關(guān)斷，VC諧振，阻抗為0；短路故障時導(dǎo)通控制器件快速導(dǎo)通，電路諧振狀態(tài)改變，呈現(xiàn)出很大的阻抗，從而限制短路電流。

4、結(jié)束語

為了滿足大容量、長距離輸電和電力負荷快速增長的需求，電網(wǎng)公司采取了多種技術(shù)措施以提高電網(wǎng)的輸送能力，包括現(xiàn)場試驗等方法對電力系統(tǒng)動態(tài)特性和負荷模型進行研究、采用PSS等電網(wǎng)穩(wěn)定控制措施、SVC和串補技術(shù)、STATCOM和SSSC技術(shù)及對發(fā)電機設(shè)備的測試和管理等技術(shù)措施。