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随着特高压电网全面进入大规模建设新阶段,河南进入特高压交直流电网混联运行新时期。国网河南省电力公司积极开展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,保障河南电网及全国互联电网安全稳定运行。
当前,特高压电网全面进入大规模建设新阶段,在国家电网公司特高压建设规划中,有“三交五直”途经或落点河南,河南大电网运行的特性愈发显现,产生的全局影响尤为深远。进入特高压交直流电网混联运行新时期,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及全国互联电网安全稳定运行?
“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,其中天中直流工程从新疆向河南输送电能114.52亿千瓦时,占外购电量的81.24%。
新疆哈密地区煤炭资源储量大、煤质好、埋藏浅、分布集中,同时还是我国千万千瓦级风电基地之一。河南是全国人口第一大省,人均煤炭保有储量仅为全国平均水平的1/3,煤炭资源接续能力不足,2010年已由煤炭净调出省转为净调入省,天中直流工程正是远距离输送华中、解决河南电力缺口的重要通道。
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,也是响应“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500千伏交流线路以及直流近区约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河南电网运行,区内直流系统故障影响交流系统区域间的潮流转移和功率波动。
此外,天中直流工程额定输送容量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2210千米。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,国网河南电力强化部门协同配合,借鉴供应链协同管理思想,扎实开展网格化风险管理,建设实施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。
搭建“四位一体”防控网
国网河南电力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“三侧九项”重点运行风险得到有效管控。
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