以后地位 :主页 > 环保节能 > 内容注释

电网要害技能 | 灵敏交换输电:跨界与交融

【 公布工夫:2018-07-11 】

灵敏交换输电技能完成了大功率电力电子开关器件的制造技能、古代控制技能和传统电网技能的无机交融,大幅度进步了输电线路的保送才能和电力零碎的平安波动程度,提拔了零碎的牢靠性和运转灵敏性。

应运而生:“硅片惹起的第二次反动”

灵敏交换输电FACTS也称为柔性交换输电,以电力电子技能和控制技能为根底,对交换输电零碎的阻抗、电压、相位、功率等完成灵敏疾速调理,可以用来对零碎的有功、无功潮水停止灵敏控制,目标是进步线路保送才能、进步零碎波动程度、改进电能质量、进步零碎牢靠性等。灵敏交换输电技能开展是电网运转控制的客观需求,也是电力电子技能开展的必定趋向。古代电力零碎曾经开展成为大范围的交直流互联电网,地区内发电和负荷散布不平衡、输变电设置装备摆设潮水散布不平均等题目日益突出。同时,由于都会计划所限,线路改革、电网扩建难度越来越大,对输电网的牢靠、经济运转要求也在不时进步。电力电子器件的疾速开展使灵敏交换输电从梦想成为理想,大功率电力电子器件用于高压输电零碎被称为继微电子技能之后“硅片惹起的第二次反动”。近10年来,门极可关断晶闸管GTO、绝缘栅双极型晶体管IGBT等大功率高压开关器件开断才能不时进步,信息处置技能、控制实际的提高也为灵敏交换输电技能敏捷开展发明了有利条件。

灵敏交换输电安装逐步参加到现有交换输电零碎,与现行交换输电零碎并行开展,可以在现有设置装备摆设不做严重窜改的条件下,针对部分电网的详细题目,接纳大功率电力电子技能以渐进方法改动,活着界上失掉普遍承认和开展。

相反相成:灵敏交换输电的次要设置装备摆设

灵敏交换输电安装可以分为:串联型安装,如可控串联赔偿安装、运动同步串联赔偿安装、用于有功功率调理的相间功率控制器等;并联型安装,如运动无功赔偿安装、运动同步赔偿安装等;串并联型安装,如一致潮水控制器UPFC、可转换运动赔偿器等。此中,一致潮水控制器是以后灵敏交换输电技能的制高点,具有灵敏控制零碎潮水、进步电网传输才能、改进零碎波动性等多种功用。

灵敏交换输电对电力零碎的作器具体体现在以下方面:1. 进步线路的保送才能,不只浪费输电本钱和占地,并且有利于情况维护。2. 提供无功电压支持。灵敏交换输电安装可以更疾速、延续、灵敏地赔偿电力零碎的无功功率,同时停止无功优化办理。3. 进步暂态波动程度。灵敏交换输电安装可以在电网发作或行将发作毛病时提供疾速、腻滑的调解来停止静态潮水控制和电压支持,有助于避免连锁性变乱的扩展,增加变乱规复工夫及停电丧失。4. 无益于古代大电网互联。灵敏交换输电技能带来的灵敏控制潮水和进步波动性的才能为互联大电网的运转提供了技能保证,从而完成动力的优化设置装备摆设,进步电力设置装备摆设的运用服从。

沙漠明珠:

可控并联电抗器安装工程

甘肃电网敦煌变电站750千伏分级式可控并联电抗器是为共同新疆—东南联网工程——哈密—敦煌—酒泉750千伏输电通道无功设置装备摆设优化而投运的重点项目。

为了顺应大范围风电送出功率及电压动摇,满意零碎运转电压、无功控制的要求,国度电网公司在敦煌750千伏母线上装设了一组300兆乏4级可控并联电抗器,全套安装由南瑞团体中电普瑞科技无限公司集成供货,是天下上首套用于750千伏风电会合送出零碎的可控并联电抗器,也是现在天下上挂网运转电压最高(额外电压800千伏)、容量最大(额外容量300兆乏)的可控并联电抗器。安装于2012年1月5日正式投运,无效克制了敦煌站母线电压偏高和动摇幅度大的景象,低落了线路无功消耗;无效处理了高压无功赔偿安装频仍投切的题目,进步了设置装备摆设运用寿命。敦煌变750千伏可控并联电抗器安装的研制乐成和工程投运,标记着我国在可控并联电抗器研制和工程施行方面已居于天下抢先位置,推进了可控并联电抗器技能财产化开展的历程,动员了变压器制造、大容量晶闸管阀制造等相干财产的疾速开展,在技能先辈性和推进高技能向消费力转化方面具有树模作用。

勇立潮头:一致潮水控制器UPFC树模工程

苏州南部500千伏电网存在直流小方法下受电才能受限、静态无功支持缺乏、直流双极闭锁后应急拉限电多等题目。接纳惯例的线路增容、新增输电通道等方案均存在难以控制的危害,技能经济分歧理。同时,苏州南部500千伏电网构造在计划期内坚持波动,其影响潮水散布的次要要素——锦苏直流运转方法的时节性变革临时存在。国网江苏省电力无限公司展开了使用研讨、建立任务,在苏州南部电网的500千伏梅里—木渎双回线路木渎侧装设一致潮水控制器UPFC(站址位于苏州市吴中区),以处理夏季直流小方法下的电力受进题目、冬季直流小气式下双极闭锁后拉限负荷过多的题目,同时还能对电网起到静态无功支持的作用。500千伏UPFC接纳2个串联侧换流器加1个并联侧换流器的构造,此中串联侧换流器接入梅里—木渎双线,并联侧换流器接入木渎500千伏母线。

苏州500千伏UPFC工程于2017年12月19日投入运转,3个换流器额外容量为3×250兆伏安,是天下上电压品级最高、容量最大的UPFC工程(树模工程投产前国际上电压品级最高为345千伏、容量最大为320兆伏安,均位于美国)。工程投运后将发扬控制电网潮水、提拔输电才能、提供静态无功赔偿、进步特高压锦苏直流平安程度等作用。当苏南地域呈现大范畴电网毛病时,UPFC可以进步交换线路保送功率总和,最大限制减少变乱形成的停电范畴。

一举多得:特高压串联赔偿树模工程

1000千伏晋西北—南阳—荆门特高压交换实验树模工程起于山西长治变电站,经河南南阳变电站,止于湖北荆门变电站,全线单回路架设,全长640千米,变电容量600万千伏安,零碎标称电压1000千伏,最高运转电压1100千伏。为进一步进步特高压线路的保送容量,国度电网公司在长治、南阳站辨别加装20%和40%串联赔偿安装,全套安装由南瑞团体普瑞科技集成供货,其零碎电压品级1000千伏、额外电流5080安培、额外容量2288兆乏,进步保送才能100万千瓦,单回特高压线路波动保送容量达500万千瓦,短时电流耐受才能63千安、安装可用率99.8%,抗震品级8度。首套1000千伏串联赔偿安装于2011年12月16日乐成投运,引领了串联赔偿技能开展。

特高压串补树模工程的使用,使线路的最大保送容量到达了572万千瓦,节流了线路建立投资,节流了少量地皮资源、加重了对生态情况的影响,具有宏大的社会和经济效益。同时,动员了相干财产和技能开展,提拔了我国中心自主知识产权成套配备的国际竞争力,为我国霸占天下特高压范畴的技能制高点提供了强力支持。