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西电东送技术可靠性研究结果

【摘要】:电网建设决定了输电通道能力最终影响送往广东的西电规模。3.提高系统稳定的措施在“西电东送”的交流通道上加串补,可以提高送出功率极限,快速恢复系统平衡性。

7.3 “西电东送”技术可靠性

7.3.1 电网通道输送能力

根据“西电东送”的规模和南方电网的发展计划,“十五”期间电方电网向广东送电通道逐年输送能力在增加,详见表7-5。

表7-5 “十五”期间“西电东送”往广东的送电能力  (单位:兆瓦)

Tab.7-5 Transmission capacity of“West-to-East electricity transmission”to Guangdong in“15 Planning”period

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数据来源:根据(南方电网,2008)整理

备注:外区向广东实际送电能力取通道能力和送电电源容量两者较小值

2001年南广网建成天生桥水电站经广西到广东两回500千伏交流输电线路,并扩建天广500千伏直流输电工程于2001年投产,输电能力达1800兆瓦,南方电网西电东送主网架建成“两交一直”的输电通道,输电规模包含:天生桥出口输电能力达3700兆瓦。广西到广东断面输电能力达3000兆瓦。南方电网输电能力可以满足云南、贵州、天生桥电站电力共2480兆瓦实际送广东的需求。

2002年天广第三回交流线路汛期前投产,南方电网形成了“三交一直”输电通道,天生桥出口输电能力达4700兆瓦。广西到广东断面输电能力比上一年提高到3700兆瓦。南方电网输电能力可以满足云南、贵州、天生桥电站电力共2680兆瓦实际送广东的需求。

2003年黔电送粤交流通道投产后提高了向广东送电能力约1650兆瓦,即2003年西电向广东送电通道能力达到5350兆瓦,满足云南、贵州、天生桥电站电力共5080兆瓦实际送广东的需求。

2004年三峡送广东通道投产,增加向广东送电能力约1500兆瓦,外区送广东的电量容量达8180兆瓦,但南方电网的通道能力未增加,为7550兆瓦。结果实际广东利用外区的电量受输电通道的限制只能为7550兆瓦。

2005年,三峡送电广东通道能力达3000兆瓦,可送电容量为3000兆瓦,黔电送广东直流投产,增加了西电送广东能力2050兆瓦,即西电送广东的输电通道能力达7400兆瓦。2005年外区送广东的电源容量为11680兆瓦,其中天生桥、云贵为7280兆瓦,输送通道容量许可,而广西送广东800兆瓦部分的容量受电网限制,因此最终广东实际利用三峡容量为3000兆瓦、西电容量为7500兆瓦,湖南容量600兆瓦合计在11100兆瓦。(www.chuimin.cn)

截止2008年,南方“西电东送”电网已形成天广4回、贵广2回500千伏交流线路及天广、贵广各1回土500千伏直流线路组成的,“2直6交”的主网架结构。同时,为满足南方电网“十一五”“西电东送”容量的要求,“十一五”西电东送新增2直2交,送电通道:即贵广Ⅱ回直流输电通道(额定电压士500千伏,额定容量300万千瓦)、云广特高压直流输电通道(额定电压±800千伏,额定容量500万千瓦)、贵州施乘至广东花都交流输电通道和云南演南外送交流输电通道。到2010年,南方电网西电东送将形成4直8交输电通道(不考虑三广直流),贵州、云南和天生桥送端之间通过兴天线和罗天线联络(李炜,2007)。规划中预计2020年形成6直8交,即6条正负500千伏直流和4个500千伏交流通道,向东输送电量达30GW(周小谦,2003)。电网建设决定了输电通道能力最终影响送往广东的西电规模。

7.3.2 电力系统的稳定性

1.旋转备用对送电能力的影响

据南方电网提供的资料(南方电网,2009),2005年系统留有旋转备用2567兆瓦,在系统发和单一故障下,多数情况下降低旋转备用对系统稳定水平影响不大,但贵州电网开机分布对系统有一定影响。在2005年夏大和夏腰方式下,广东及贵州电网降低旋转备用,稳定极限变化量为50兆瓦,在单一故障下,对系统稳定极限影响不大。贵州开机分布的不同,对贵州送出功率极限有一定影响。2005年夏大方式下,停止纳雍1台和妈湾2台共计900兆瓦,贵州送出电力极限为4680兆瓦,其稳定极限无实质变化。然而,停止黔北1台和妈湾2台共降900兆瓦,贵州送出极限将下降136兆瓦,降为4544兆瓦。

2.严重故障出现时系统维持稳定的能力

直流线路双极故障:当出现在三广直流双极故障时不用采取任何稳定措施,系统能恢复保持稳定。当出现天广直流双极故障时,需要切除天生桥一级1台机组,系统才能保持稳定运行。当出现贵广直流双极故障,需要切除7台300兆瓦火电机组,系统才能保持稳定运行。

交流线路三永短路跳双回线故障:从发生过的交流线路故障清除实际结果看,基本能在跳双回线路,系统保持稳定运行。广东西部接受“西电东送”重载线路有罗洞—北郊、罗洞—西樵线路、与广西重要联络线梧州—罗洞线路发生三永短路,故障清除后跳双回线路,系统均能保持稳定运行。但也有一种情况是需要采取直流调制措施,方能恢复系统稳定性。

3.提高系统稳定的措施

在“西电东送”的交流通道上加串补,可以提高送出功率极限,快速恢复系统平衡性。如: 2003年夏腰方式下,惠水—河池加50%的串补,天生桥—平果、天生桥—百色—南宁各加50%串补,提升了贵州送出功率441兆瓦,提高比例为17%,功率极限达到2990兆瓦。2005年夏腰方式下,加50%串补,结果提升了贵州送出功率极限比例为8%,达到5000兆瓦。

在“西电东送”的交流通道上加静补,同样可以提高送出功率极限。在2005年夏腰方式下,惠水—河池各加1×135Mvar的静补,贵州送出功率极限增加比例为3%,达到4756兆瓦,广东受电功率极限增加比例为2%,达到8042兆瓦。

另外,输入区电力受端广东电网新机组采用新型工艺技术如快速励滋系统,对于提高电网的稳定水平以及无功电压的支撑作用是明显的。

电网作为“西电东送”的输送通道是实现能源配置的技术保障,其建设规模与西电供应量共同决定了西电的外送能力(以二者之中的较小值为西电的实际外送电量),技术创新保障了输送通道电网的正常运行以及出现故障时能采取有效的清除措施。技术是电力系统稳定的重要前提,它不仅解决了能源空间配置的输送方式、决定了能源空间配置的规模,而且技术创新作为提高能源空间配置效应的影响因素,也是推动能源空间配置的动力因素。