【干货】特高压输电对汽轮机组有啥影响？如何应对？-北极星火力发电网

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当今世界化石能源日趋枯竭、气候环境恶劣、人口爆炸式增长、人均所占能源急剧减少等成为制约人类可持续发展的瓶颈。因此人类必须寻求突破，在能源技术和互联网技术快速发展的第三次工业革命开端，能源互联网技术成为解决能源问题最佳的方式[1]。电能作为能源领域极其重要的一支，实现电能的高质量互联传送是能源互联网技术的重要方向，因此需大力发展特高压输电技术，完成电能的远距离低损耗输送[2]。特高压输电使我国电力系统实现西电东送[3]，完成了电能输送的飞跃式发展。但是特高压输电的接入将会彻底改变输入当地的供用电局面，使电网潮流分布发生了较大的改变，电力供需形势也由相对平衡转为绝对盈余。

某省 2014 年6 月电网用电量24.267TW˙h，特高压输入电量4.421TW˙h，占全省用电量18.22%。相比之前输入地各电厂出现了汽轮机组利用小时明显下降、旋转备用容量大幅增加等不利状况。表1 是特高压输电接入前后某省电厂的发电情况，很明显接入后的2014 年6 月到8 月内，电厂的发电量和负荷率比2013 年相应月份明显减少，累计调停备用时间明显增多，新增机组容量差别不大，说明发电情况的变化基本是受特高压输电接入的影响。

Li Y 等人[4-5]综述了多相电能传输技术的发展，研究了特高压输电技术问题的解决方案，杨辉旻等人[6-7]讨论了特高压输电对省级电网安全稳定的影响，计算了互联电网的总传输能力，设计了通过新型无功补偿的方法以减小电压波动。Moradi H 等人[8-9]提出通过利用反馈线性化控制器、合理避开电压崩溃点、新型电力转换器控制、自动变速控制系统等方法减小电网故障时引起谐波扰动、电压崩溃、频率波动等问题。国内外鲜有学者研究特高压输电的接入对当地汽轮机组的影响，而上述的分析阐明了这种影响不可忽略。

本文首先分析了特高压输电的接入给当地汽轮机组带来很大的一次调频压力，提出一种策略式评估体系;接着阐述了供电局面的改变导致部分汽轮机组低负荷运行，归纳了三点改进措施;然后论述了特高压输电故障下对汽轮机组影响的评估指标，提出一种整体式在线调整体系，同时分析了特高压故障下，易造成机组轴系的扭转振动和弯曲振动;最后探讨了未来的发展方向及展望。

1 特高压输电正常情况下对汽轮机组的影响

1.1 对汽轮机组一次调频的影响

电网频率是电网监测电能质量和安全情况的重要指标之一，当系统出现随机负荷波动时，机组通过一次调频快速恢复平衡。一次调频特性是指电网产生随机负荷后，引起电网的频率变化，机组在调节系统的作用下自动快速地增加或减小发电功率，从而限制电网频率变化的特性[10-11]。

在特高压输电接入前，当地电能均由当地电厂产生，所发电量基本都参与一次调频，但在特高压输电接入后，情况有所不同。特高压输电属于远距离、高参数输电，需要保证电压和电流的稳定性，输电参数恒定不变。在随机负荷产生的时候，所占比重很大的特高压输电部分并不参与一次调频，为保证整个电网的稳定性，当地电厂需进行一次调频，即部分负荷参与调频，当地汽轮机组相比原先需承担更重的一次调频任务。

为满足一次调频快速响应和快速回到稳态两个基本条件[12]，根据特高压输电和一次调频的特点，一次调频参数[13]也需做相应调整。本文根据“保安全，控频率”的原理，提出一种策略式评估体系以调整一次调频参数值。

1)特高压输电技术实现了前所未有的各地电网机组的互联，整体性得到加强，在一定程度上提高了电网的动态稳定性[14]，电网低频振荡的减少提高了当地汽轮机组的稳定性，在进行一次调频时适当放宽对机组稳定性的要求。

2)在特高压输电接入的现代电力系统中，大机组特别是百万kW 容量机组由于控制系统先进、所发负荷多、效率高，需要承担更多的一次调频任务，随着国内小机组的改造与淘汰，需要重新合理分配各机组间的调频任务，加大大机组的一次调频。

3)一次调频属于小幅度调节，特高压接入后一次调频参数变化不宜过大[15]，过大导致机组的过调节，影响机组安全，因此在常规设定值上根据稳定性弱化，调频速度加快的原则小幅度调整。

原标题：特高压输电对汽轮机组有啥影响？如何应对？

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