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在全国联网的大格局中,河南电网处于“三华—两北”大型特高压电网的重要互联位置,大电网运行的特性越发显现。进入特高压交直流电网混联运行新时期,河南电网运行模式的重大转变给电网管理带来了巨大挑战,如何才能更好地保障河南电网安全稳定运行?
“必须以防控交直流混联电网运行风险为重点,创新工作思路、创新工作机制、创新工作方法、创新制度保障,扎实做好特高压交直流混联电网运行风险综合防控工作。”由国网河南省电力公司承担的管理创新项目《特高压交直流混联电网运行风险综合防控体系建设与实践》——国家电网公司2014年度管理创新一等奖项目给出了这样的答案。
大电网时代的新要求
2015年上半年,河南跨区跨省购入电量140.97亿千瓦时,其中天中直流从新疆向河南输送电能114.52亿千瓦时,占外购电量的
81.24%。
天中直流工程是国家电网公司落实中央新疆开发战略的重要之举。确保特高压交直流混联条件下电网安全稳定运行,也是国网河南省电力公司响应“建设美丽河南”号召、服务河南经济社会发展的具体体现。利用特高压输电线路,将西北部的风电、太阳能发电等清洁能源输送至中部经济中心,不但能缓解河南能源紧张局面,而且能利用西北部清洁能源“驱散雾霾”,进一步破解河南能源安全与环境保护的难题。
2014年1月27日,天中±800千伏特高压直流工程投运,河南电网进入特高压交直流混联电网新时期,交直流耦合特性进一步凸显,这为电网运行机理变化提出新课题:研究表明,省网几乎全部的500千伏交流线路及直流近区约60%的220千伏线路,一旦出现单相、三相故障均可能导致天中直流换相失败,甚至可能造成网内大量功率缺失。
同时,大电网时代带来了新挑战:区外直流送端电网故障影响着河南电网的运行,区内直流系统故障影响着交流系统区域间的潮流转移和功率波动。2014年以来,天中直流已因新疆送端因素造成临停、急降功率8次;因某站电流互感器故障,天中直流发生两次功率紧急回降,造成特高压交流长治北—南阳站一线及河南省网内部500kV断面功率波动。
此外,特高压天中直流额定输送容量800万千瓦,是世界上第一个将风电、太阳能发电和火电打捆外送的特高压直流输电工程,输电距离2210公里。作为受端的河南电网面临大容量跨区域输电的实际情况,网架结构呈现“强直弱交”的特性,这样的网架结构对电网安全稳定运行提出了新要求:必须建立健全完备的稳控系统和负荷控制方案。
为保障特高压交直流混联电网安全稳定运行,省电力公司强化部门协同配合,借鉴供应链协同管理思想,全面梳理电力流供应链上电源、电网、负荷各环节风险,扎实开展网格化的全面风险管理,建设实施了基于供应链协同管理方法的三维网格化风险综合防控体系。该体系不仅充分体现了“三方协同、风险共担”的核心思想,而且彰显了电源企业、电网企业和用电客户共担社会责任的价值观念。
搭建“四位一体”防控网
省电力公司通过特高压交直流混联电网运行风险综合防控体系的建设,建立了组织、机制、制度、平台“四位一体”防控体系,实施了“网源协同、网网协同、网荷协同”三大协同管理,通过全面落实各项防控措施,使重点运行风险得到了有效管控。
在规划特高压交流南阳站主变落地之初,省电力公司就成立相应组织机构开展综合风险防控体系建设,着力开展特高压交直流混联电网的适应性研究,为做好特高压交直流混联条件下电网运行风险综合防控体系建设奠定了基础。
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