特高压网架方案功能和可靠性分析贾心言

特高压网架方案功能和可靠性分析贾心言

贾心言

（国网山西送变电工程有限公司山西省太原市030006）

摘要：现如今，特高压电网不仅能够满足长距离输电的要求，也能够在相同的线路铺设成本环境下供应更大的容量输送，很好地解决了发达地区能源匮乏的问题。由于特高压电网在配置的过程中需要考虑到电网运行的安全问题，本文就此问题展开全面讨论，确定导致特高压电网出现安全事故的根本因素，并提出相对应的解决措施。

关键词：特高压电网；可靠性；措施

引言

特高压电网使电能输送的效率提高，解决了各地区人们用电需求高的问题，为能源不充足地区经济提供了动力。由此可见，保持特高压电网的平稳运行非常重要。本文从特高压电网运行的背景出发，对特高压网架方案功能评价进行分析，提出加强特高压电网运行可靠性的措施。

1特高压电网运行的背景

自改革开放以来，我国的东部沿海以及长江珠三角地区的经济有了质的飞跃，部分地区对于电能的需求与日俱增，与此同时，工业化进程的加快，导致经济以及重工业较为发达的地区出现了电能匮乏的情况，而中部地区出现严重的电能饱和情况，这种资源的浪费无疑成为了我国进一步发展的阻碍。为了全面实现电能的配置优化，全面铺设特高压电网，将中部地区的饱和能源输送到能源匮乏的区域。这种长距离、高容量的铺设够改善目前我国出现电力资源分配不均的情况，通过普及特高压电网的建设，能够有效地促进我国经济的进一步发展。

2特高压网架方案功能评价分析

一般说来，特高压交流和直流输电能够实现大规模输送电能的最适宜输送距离分别为600~1200km和800km以上。但特高压交流电网可发展延伸至更大的范围，原因如下：①特高压交流电网具有大范围多点汇集和分配电能的重要功能，该功能可适应随时变化的多场景发电、输电和用电的需求；②考虑到电能生产多样化、水电站出力季节性变化、风力发电出力间歇性变化、大容量直流停运检修、避免电网短路电流过大、增强多直流馈入受端交流电网的需要等多方面的因素，适当增大特高压交流电网的覆盖面积将有利于充分利用风电、光伏等清洁能源，并且可降低受端区域电网出现电力不足的概率和发生大面积停电的风险；③已有的区域特高压交流电网互联，可获取错峰效益、减少发电备用容量、提高系统频率稳定性和可靠性。

3影响特高压电网运行的因素种类及分析

3.1潮流控制的影响

（1）特高压电网需要向能源分布不均的偏远地区进行大量的电能配送，就得需要将特高压电网所在的地区与电能需要地区的电网联系起来。为了使双方能有效地进行电能传送与接收，就要使后者联络线的功率控制在一定的范围内。这一点前者的电网潮流就能做到，因为地区电网的峰和频都可以调整到需要的值。但在实际的特高压电网潮流进行调峰调频来控制功率时，往往做不到行之有效。这是因为特高压连接的不止是一个地区的配电网，而每个地区的峰频值是有差异的，所以作为总部的特高压很难实现对其进行统一协调，所以在电能配送过程中，经常会因此，出现电能输送不稳定的情况。（2）作为电能接收方的各地区的电网承载能力是有限的，所以就很容易造成当有特高压电网输送的大规模电能到来时，地区电网往往不能保持正常的工作状态，如果能及时解决此问题，就不会对电网系统产声很大的影响。但是实际上，在这短暂的时间内，很难对其采取措施，且联络线的功率不能及时得到控制，这就加剧了电网失稳的速率。

3.2失稳与连锁故障

导致特高压输电通道不够稳定的内部原因主要是环境、电网建设、输送技术等问题的影响，而外部因素主要是由于输电线路过于老化、输电设备出现质量问题造成的。由于特高压电网出现故障的频率较高，而且设备的故障容易出现连锁的反应，导致输电基站以及终端发电机的损坏，进而导致整个输电系统出现电压不稳的情况，在这种情况下的维修会影响到其它用电线路的潮流，导致不同区域的电压不平衡，最终导致整个特高压输电线路崩溃。此外，由于特高压输电网络需要进行大容量的电能输送，部分线路如果过长很大程度上会导致下一级线路出现电磁环网的情况，电磁环网容易导致故障区域输电线路的潮流升高，导致机组负载过高，严重威胁整个特高压输电系统的安全。

3.3安全稳定装置和继电保护

安全保护装置复杂，易导致故障发生由于特高压电网电压级别高、输电容量大，因而需要用到继电保护与安全稳定装置。但有了这些复杂的装置也并不能将所有风险排除在外，因为这些装置本身也会因为误动、切机失败等原因，加大特高压电网线路过载的几率，导致出现连锁故障，影响特高压电网的安全运行。

4加强特高压电网运行可靠性的措施

4.1优化电网架构及运行方式

目前电网架构不能使引发故障的风险完全控制住，所以相关人员应加强对其的研究，不断对其进行完善和优化。此外，还要在正常线路接收故障线路转移过来的潮流时，依旧能正常工作，而利用电网交直流的协调合作，就可以达到这个目的，使正常线路承受荷载的极限值变大。这样即使在检修时，也避免了相关故障及安全事故的出现，使维修员的正常工作状态不受影响。维修人员针对电网不可靠运行时的停电问题采取行之有效的措施，使其不会给人们造成巨大的损失。此外，不同阶段特高压电网所运输的电能规模不同，因为人们在一天中，并不是时刻用电需求都大，比较集中于中午或者晚上阶段，所以在进行电能配送时，可根据人们的用电需求，设定传输限制值，这样可有效提高特高压电网输送电能的效率。

4.2强化继电保护装置的性能

由于特高压电网的电压等级高、电流输送强，需要配备继电保护装置，在故障出现时可以及时在送端切除部分发电机组、在受端切除部分负荷，不至于影响到整个电网的安全运行，继电保护装置对于特高压电网的安全运行起到重要的保护作用。因此，在设计特高压电网时，一定要做好继电保护装置的配置工作，要多方面、多角度地综合考虑不同运行方式、不同故障类型下采取怎样的安全控制措施；在继电安全装置运营过程中，也要通过加强巡检，保证其运行状态优良，为特高压电网的安全稳定运行起到保驾护航的作用。

4.3加强特高压电网的风险管理和风险控制

除了在规划、设计特高压电网时，注重继电安全装置的配置和架构优化外，在特高压电网运行时要注意加强巡检，合理调整传输限值，确保特高压电网安全稳定运行，提高对特高压电网的风险管理水平和风险控制能力。首先，应当建立并完善特高压电网的风险预警和应急机制，依据不同类型的特高压电网安全事故以及风险等级的差异，制定详细、全面、有效的控制措施，以确保特高压电网在运行过程中如果发生任何故障，工作人员都能快速做出反应，并迅速解决，减少故障损失。此外，工作人员作为维护特高压电网安全稳定运行的核心力量，应在日常工作中加强管理与培训，提高其专业技能，并使其能够严格遵照相关章程来排除各类安全风险；在保障自身安全的基础上，确保特高压电网的安全运行。

结语

总的来讲，根据我国的能源分布以及经济发展情况，发展特高压电网技术，实现电能的远距离输送是必然选择。由于特高压技术还处在发展的初级阶段，不可避免的会受到各种因素的影响，降低输电的安全性和稳定性，因此技术人员必须从运行风险因素出发，积极寻找应对策略，为特高压电网技术的进一步发展创造条件。

参考文献：

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[2]李鹏伟.影响特高压电网运行的因素分析及解决对策[J].科技与企业，2016，01：238+240.

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