新一代安全穩定控制系統為特高壓交直流互聯電網保駕護航
- 發佈時間:2015-07-23 12:30:37 來源:科技日報 責任編輯:羅伯特
隨著特高壓堅強智慧電網的建設,我國互聯電網規模成倍擴大,多個區域電網的聯繫進一步加強,電網安全穩定特性發生根本性改變。特高壓直流具備輸送容量大、距離遠的特點,特高壓交流具有分佈電容大、系統衰減時間常數大等特性,傳統的電網安全穩定控制裝置在大容量數據快速採集和判斷、特高壓直流故障及系統功率損失量計算、精確的直流功率緊急調製措施、區分潮流轉移與線路無故障跳閘等多個方面無法適應特高壓交直流線路特性,不能很好適應特高壓交直流電網的運作和控制需求。
實力雄厚,專業團隊服務電網安全運作
國電南瑞電網安全穩定控制技術分公司是國內唯一一家專業從事大電網安全穩定控制技術研究與工程應用的電網安全控制設備製造商。近二十年伴隨我國電力工業的發展,從二灘電力送出、三峽電力送出到華北—東北直流聯網、華中—西北直流聯網等等工程,公司幾乎承擔了全國所有重點電力項目配套電網安全穩定控制系統,確保了我國未發生類似美國8.14大停電事故。自國家電網公司特高壓電網發展戰略的提出,作為公司安全穩定控制裝置的核心技術專家羅劍波、李雪明、李惠軍、顏雲松、李德勝,超前謀劃,努力解決特高壓工程投産後電網面臨的一系列新的安全穩定問題,併為電網提供新的裝備和運作管理手段。2007年1月,公司“適應特高壓互聯電網新一代安全穩定控制系統”正式立項啟動:研發出了一套擁有自主智慧財産權、能夠適應特高壓交直流電網安全運作和控制需要的電網穩定控制系統和穩定控制裝置智慧管理系統,2013年,公司又將系統進一步升級為“智慧系統保護(SSP)”,不斷掌握特高壓交直流混聯電網緊急協調控制和相互支援技術,為國家“西電東送”能源發展戰略和特高壓互聯電網建設及時提供了先進的技術和裝備。
項目通過對一系列特高壓電網安全穩定緊急控制關鍵技術的研究,研發出了一套系列化的可供推廣與具有自主智慧財産權的安全穩定控制系統,取得多項技術成果,取得了多項技術突破。
科技創新,特高壓互聯電網緊急控制技術成果豐碩
研發了新一代分佈式穩定控制裝置。首次提出並實現了4種新方法與判據,包括:直流輸送功率緊急快速調製方法、連鎖故障及異地多點故障識別控制方法、可大大提高運算效率的電力系統相量幅值測量方法、適應特高壓交直流故障潮流轉移情況的元件跳閘判據等,解決了傳統穩控裝置對於特高壓電網複雜暫態過程數據處理困難、資訊大容量高速交換能力不足、故障識別判據的適應性和可靠性不足等技術難題,在復奉特高壓直流、錦蘇特高壓直流等多條交直流工程中得到應用。
研發了基於多直流功率緊急控制的特高壓交直流協調控制技術。通過對交直流系統元件故障對系統穩定性的影響的研究,提出了全新的協調控制策略方案;提出了特高壓直流輸電系統單個或多個換流器閉鎖時輸送功率損失量的全新測算方法,並首次採用直流信號模擬量與直流輸電極控系統介面技術,實現穩控裝置對特高壓直流輸送功率的精確快速無級調製;研發了適應於世界上最大規模交直流混聯電網的多直流緊急控制系統,確保了直流極閉鎖等嚴重故障下電網的安全穩定運作,提升了電網的輸送能力,並實踐證明滿足了特高壓直流孤島運作方式下的控制需要。
研發了安全穩定控制裝置集中智慧管理技術。解決了特高壓交直流電網中安全穩定控制裝置大規模應用後,穩控裝置資訊綜合與智慧化管理,開發的裝置資訊專家指導功能,實現對穩控系統及裝置異常處理、裝置投退操作影響等技術指導,提高了電網運作管理人員對電網安全穩定控制裝置的管控水準和駕馭能力。
安全穩定,經濟效益和社會效益顯著
項目的研究成果已經在特高壓交流試驗示範工程、復奉、錦蘇、賓金等特高壓直流輸電工程中得到應用,1000余臺套裝置在上海世博會配套工程、銀東直流、德寶直流、青藏聯網、新疆西北聯網等一大批國家重點工程中安全穩定可靠運作,産生了巨大的經濟效益和社會效益。
三峽近區電網交直流混聯穩控系統投運後,三峽電網每年向負荷中心多輸送電力400億千瓦時。尤其在特高交流試驗示範工程投運後,由於有了三峽近區的交直流安全穩定控制系統,保證了特高壓線路大功率交換的穩定性,發揮了跨大區功率相互支撐的優點,創造了巨大的經濟效益和社會效益。該系統取得的成果和實際工程經驗,為大型電源基地直流輸電方式電網安全穩定控制、交直流混合系統協調控制方案的制定,起到了示範和指導作用。
新疆—西北750kV聯網工程穩控系統的投運,使新疆—西北聯網斷面功率極限從1100MW提高到3300MW,通過750kV主網,變輸煤為輸電,實現了資源就地轉化。成果從2010年10月至2011年3月的應用期間,創造新增産值2.5億元,新增利稅(純收入)2400萬元,累計輸送的電量相當於向華北、華中輸送電煤40.04萬噸,極大的節省了鐵路公路運力,自為緩解電網的用電緊張形式提供了重要支撐,同時還有效提高了風電並網消納能力,促進了新疆風電等清潔能源的快速發展。
穩定控制智慧管理系統在廣東電網、上海電網、三峽水利樞紐等等多個省市級調度中心投入應用,獲得了自主智慧財産權的電腦軟體著作權。
電網安全穩定控制系統對確保交直流互聯電網安全穩定運作起到了不可或缺的作用。通過對適應特高壓交直流電網安全穩定緊急控制關鍵技術的研究和系統開發,為我國多回特高壓交直流輸電通道建立了可靠的安全穩定防線,大大提高了大電網的輸電能力和抵禦事故的能力。項目的實施不僅取得一系列技術成果,更歷練了一支年輕的攻堅克難技術團隊。項目經理李惠軍獲得了江蘇省企事業單位優秀班組長稱號,項目成員李德勝是江蘇省五一勞動獎章獲得者,數名成員獲得國家電網公司特高壓交、直流示範工程功臣、先進個人稱號;依託項目技術創新而建立的“李德勝創新工作室”成為集團創新工作室標桿,為攻克工程服務難題而成立的“共産黨員服務隊”是集團的優秀服務隊,所在黨支部是國網公司“先進黨支部”。(左萍 高飛)
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