浅谈特高压直流输电系统运行维护检修方法

浅谈特高压直流输电系统运行维护检修方法

张辉贺智龙

国网山西省电力公司检修分公司，山西太原030032

摘要：特高压直流输电系统在运行时直流输送容量大，停电检修的可能性非常小，并且常常会因为其线路过长导致故障率激增，因此全面的系统维护不可或缺，保证特高压直流输电系统的运行安全，从而促进我国电力行业快速发展。

关键词：特高压直流输电系统；系统维护；运行安全

1特高压直流输电系统稳定性研究

1.1特高压交直流输电线路并列运行，交直流的相互影响更加严重，从而影响系统的稳定运行。交流通道能否承担直流故障期间的功率转移，直流系统在送、受端交流故障切除后能否稳定和可靠运行，多直流落点系统的安全稳定性等都将影响系统的稳定运行。突出表现为交流发生故障或直流双极闭锁时，出现大范围的功率转移，可能引起系统功角失稳。交流故障切除后，随着交流系统特别是直流换流母线电压的波动，直流输送功率也会相应发生波动，可能加剧交流系统电压、功角的摆动，恶化系统稳定性。区域电网发生重大扰动或事故，必将通过相关断面的联络线影响相邻的区域电网，致使全国电网发生功率不平衡。电压、频率波动严重时也会引起相关区域电网间的失稳振荡，引起新的连锁反应和相继操作，如切机、切负荷，进一步恶化系统工况，以至电网崩溃。

1.2特高压电网中建设的交直流线路回路多，技术要求高，建设时间长，任务复杂而艰巨，做好各种规划工作十分重要。线路规划建设必须将全国电网作为一个整体考虑，相关技术的研究工作也必须同步进行：(1)开展特高压交直流混合电网的网架合理性构建研究，包括线路传输功率、路径走向、换流站、变电站站址的选择等；(2)开展大扰动下电压稳定性研究，寻找更为合理的动态电压稳定判定指标，正确建立适于大规模交直流系统分析的模型，分析电压失稳与功角失稳的关系等；(3)开展特高压电网广域下电力系统安全稳定控制装置的装置结构，计算速度，控制策略等方面的研究；(4)对抑制低频振荡的电力系统稳定器和直流阻尼控制器等进行研究；(5)开展多馈入特高压直流输电系统的控制策略及其对电网暂态稳定性的研究。

2特高压直流输电系统运行维护的特点

2.1特高压直流输电系统的总体特点。(1)系统线路结构参数较高：为了保证高压直流输电系统在运行过程中具有一定的缝隙与间距，就需要在高压直流输电系统中线路塔杆、塔头上设置对应的高压线路，保证该系统的使用安全；(2)运行参数高，输送容量大：由于高压直流输电系统周边具有较强的电压等级，因此，就需要采用分裂导线使其运行；(3)运行可靠性要求高：高压直流输电系统中电路主要在1000kV，其传输功率在5000mw，如果在电压传输过程中出现任何问题就会直接对我国的经济造成很大的影响，因此，特高压直流输电系统在运行过程中要保证具有较高的安全性与稳定性。

2.2特高压直流输电系统的运行特点。(1)环境特点：高压直流输电系统具有较大传输距离，其中的线路较长可以贯穿南北东西。因此，在贯穿时常常会“遇到”恶劣的自然环境；(2)雷击故障：高压直流输电系统在运行时常常会受到雷击，因为其本身具有较高的绝缘特点就算遭受雷击也不会破损；(3)污闪特点：由于高压直流输电系统中的线路较长，在运行时贯穿多种污区，使其防污问题变得尤为突出；(4)风偏故障：高压直流输电系统在运行时其塔尖与塔高要超过一些绝缘子串距离，在遇到大风天时高压直流输电系统出现风偏故障，从而胁到该系统的使用安全。因此，在特高压直流输电系统经过一些强风地带时，要事先做好风偏的防护工作。

2.3特高压直流输电系统的检修特点。(1)由于高压直流输电系统载荷较大，所以在实际检修过程中对承载工具的要求较高，只有使用一些杆塔、绝缘子等工具才能进行检修工作；(2)高压直流输电系统中的绝缘子串类型较多，在对其进行更换时会在一定程度上增加工作人员的难度，如果在操作时稍有不慎就会威胁到工作人员的生命健康安全。要想做好绝缘串的更换工作就需要将高压直流输电系统中的载荷进行转移，并以导线的形式进行更换；(3)高压直流输电系统具有较高的电压等级，会出现大面积停电故障，对社会的经济发展造成巨大的损失。只有将高压直流输电系统进行不断的创新，制定全新的设计方法才能保证高压直流输电系统在运行时的安全性与稳定性。

3特高压直流输电系统运行维护检修方法

3.1试验基地建设

为高压直流输电系统建立试验基地，并为其中系统、电力、施工、运行、维护等工作进行试验，研究出全新的运行维护检修制度，从而保证高压直流输电系统的使用安全。在建立试验基地时，还要对高压直流输电系统的覆冰、雷击、环境等特点进行深入研究，为其制定有效的防治对策，只有这样才能保证高压直流输电系统在不同的环境中可以正常使用。

3.2事故防御措施的建设

高压直流输电系统的事故防御措施主要有以下几点：(1)防雷措施：根据高压直流输电系统的运行特点，安装架空地线保护措施，并在高压直流输电系统周边围绕，做好全面的防雷工作，减少雷击事件的发生。如果在一些平原山区的位置中就需要将高压直流输电系统与地面倾斜，小于20°的位置防装防雷设备，在一些高原山区就需要为其安装-2°的酒杯塔；(2)防污措施：使用绝缘串子来提高高压直流输电系统防污能力，根据高压直流输电系统的所处位置涂抹防污涂料，并定期对系统进行清洁、整理；(3)防风振动措施：需要高压直流输电系统中使用阻尼间隔棒，在系统周边缠绕导线，从而减少高压直流输电系统的震动；(4)方覆冰措施：根据高压直流输电系统所处位置进行划分，使导线重新布置，对其进行除冰、融冰，同时还要对高压直流输电系统覆冰状况进行检测，减少覆冰现象的发生。

3.3特高压直流输电系统运维技术

特高压直流输电系统常见的运行维护检修技术有：(1)直升机巡线技术：使用直升机对高压直流输电系统进行红外线远程巡视、检测，判断系统的运行现状，如果出现问题需要及时向相关部门汇报，为其设置有效的有效办法；(2)在线检测技术：对高压直流输电系统进行在线检测，并实时了解系统的运行状态，只有这样才能保证该系统的使用安全。在线监测技术主要在一些高压设备中进行应用，可以对系统的气象参数、微风振动、覆冰等进行检测；(3)带电作业技术：如果高压直流输电系统出现停电现象就会对社会造成危险，因此，做好高压直流输电系统的带电作业可以有效的降低损失，就算出现挺闲现象也能保证高压直流输电系统可以持续供电，电网会以一个安全、可靠、稳定的环境中运行。

4结束语

综上所述，随着社会不断的发展，人们的生活质量逐渐提高，对于电力的需求也在逐渐增加。只有做好特高压直流输电系统的运行维护检修工作，建设试验基地、做好事故防御措施、提高运维技术，这样才能保证电力的安全使用，从而促进电力行业快速发展。

参考文献

[1]张龙伟.特高压共走廊输电线路电磁耦合分析及改善措施研究[D].西南交通大学,2014.

[2]论大容量风电高压直流输电系统功率外送仿真技术[J].张柳艳.科技创新与应用.2017(10)

作者简介

张辉（1986.06），男，山西太原，武汉大学计算机技术工程硕士工程师，单位：国网山西省电力公司检修分公司，研究方向:电力系统继电保护.

贺智龙（1976.07），男，山西文水人，武汉大学电气工程及其自动化专业本科，助理工程师。单位：山西省电力公司检修分公司，研究方向:500kV变电站运行维护管理。