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2 1 000 kV 输电系统优化参数模型及其输电能力
1 000 kV交流输电系统是大规模发电基地的远距离输电。大规模发电基地通常是发电机经升压变压器(此称发电单元机组)接入电站的500 kV 母线,各发电单元机组经母线汇集后接入1 000 kV 变电站。根据试验示范工程的经验和文献[1-2]的研究结论,1 000 kV 输电系统提高输电能力,降低输电建设成本的优化参数模型包括如下内容:
1)500 kV母线直接与1 000 kV 升压变电站相联,受端1 000 kV降压变电站接入具有电压支撑的500 kV枢纽变电站。
2)特高压升降压变压器短路阻抗从目前的18%及以上降到11%~12.5%,这样,既可提高输电能力,又能降低内过电压水平和设备制造成本。
3)变电站特高压侧静止无功补偿代替目前的变压器低压无功补偿,这样,既有利于特高压的无功平衡与控制,电压支撑,又可以增加输送功率水平。
4)以并联无功补偿和高抗共同作用限制功频过电压,这样,既可提高输电能力,又能降低功率损耗。
5)以8×630 mm2分裂导线代替8×500 mm2分裂导线构成低阻抗型线路,这样,在提高输电能力的同时,可降低电阻功率损耗和电暈功率损耗。
试验示范工程输电能力达不到500 kV 输电系统的4倍及以上,除特高压变压器容量以外,主要原因是:
1)试验示范工程两端电网的500 kV 线路阻抗是限制1 000 kV线路输电能力的主要因素。1 000 kV线路输送的功率主要来自距特高压变电站250~450 km远的电源。它们的电力先通过500 kV较长线路输入特高压变电站。其线路阻抗乘以4,折算
6)用开关站将长线路分为若干短线路,各段线路配置串联电容补偿,这样,可有效減少线路等效阻抗,提高输电系统输电能力和稳定性。经过系统参数优化后,1 000 kV 输电系统输送功率4 300~4 500 MW,输电距离可达1 500~2 000 km。以两个电厂,分别装有5×600 MW 和4×600 MW机组为例,1 000 kV,1 500 km线路,中间设两开关站,线路分为3 段,经分析计算可知,可将4 410 MW(自然功率),静稳极限4 850 MW,送到500 kV 电网的枢纽变电站。当线路输送自然功率时,单位长度电抗消耗的无功等于单位长度线路发出的无功。输送自然功率是一种经济的输电方式。
3 1 000 kV 与±800 kV 输电系统建设成本
3.1 1 000 kV 输电系统的建设成本
1 000 kV 与±800 kV 输电系统的建设成本以单位输电建设成本,即元//km˙MW表示。根据示范工程投资决算进行估算。
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