加強主網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。特高壓運行實踐表明:交流電網(wǎng)規(guī)模必須與直流容量相匹配,才能承受大容量直流閉鎖帶來的頻率沖擊;交流網(wǎng)架強度必須達到一定水平,才能承受直流故障擾動帶來的巨大功率沖擊。相對于直流的大容量輸送,交流電網(wǎng)發(fā)展滯后,現(xiàn)有交流電網(wǎng)規(guī)模和強度不足以支撐直流大規(guī)模運行,大電網(wǎng)運行風(fēng)險始終存在。
解決“強直弱交”問題的關(guān)鍵在于強化交流電網(wǎng)建設(shè),使之與直流容量、規(guī)模相匹配。當(dāng)前,國家電網(wǎng)正積極構(gòu)建堅強的東、西部同步電網(wǎng),實現(xiàn)電網(wǎng)全面優(yōu)化升級,服務(wù)國家清潔能源發(fā)展戰(zhàn)略。
提升仿真技術(shù)。正在建設(shè)的新一代仿真平臺包括數(shù)模混合仿真和數(shù)字混合仿真兩大部分。在現(xiàn)有機電 -電磁混合仿真基礎(chǔ)上,擴大電磁暫態(tài)仿真規(guī)模,采用實際控保裝置模擬直流控制保護行為,采用超級計算技術(shù)提升仿真效率,并實現(xiàn)FACTS、柔性直流等電力電子裝置建模驗證,為特高壓電網(wǎng)的安全運行提供了有力支撐。
修訂穩(wěn)定計算標(biāo)準(zhǔn)。針對特高壓交直流互聯(lián)出現(xiàn)的威脅電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的新故障形態(tài),公司修訂了《國家電網(wǎng)安全穩(wěn)定計算技術(shù)規(guī)范》,指導(dǎo)電網(wǎng)規(guī)劃與運行。在現(xiàn)有安全穩(wěn)定計算標(biāo)準(zhǔn)考慮直流系統(tǒng)單、雙極閉鎖故障的基礎(chǔ)上,將直流連續(xù)換相失敗、再啟動、直流功率突降等故障形態(tài)納入第一、二級計算標(biāo)準(zhǔn),對于同送、受端多回直流同時多次換相失敗等情況,作為嚴重故障形態(tài)進行校核。
優(yōu)化系統(tǒng)運行控制策略。根據(jù)修訂后的《國家電網(wǎng)安全穩(wěn)定計算技術(shù)規(guī)范》,深化交直流電網(wǎng)特性分析,合理制定運行控制策略。部署單回、多回特高壓直流連續(xù)換相失敗情況下主動閉鎖直流并聯(lián)切送端機組的控制措施,阻斷由于直流換相失敗引發(fā)的連鎖反應(yīng)。優(yōu)化直流再啟動、功率速降、速切交流濾波器等控制保護策略。通過調(diào)整受端電網(wǎng)交流線路重合閘時間延長 2次同時換相失敗時間間隔,減小直流擾動對交流系統(tǒng)的沖擊。
強化頻率、電壓控制手段。加強一次調(diào)頻分析與管理,完善機組一次調(diào)頻性能在線監(jiān)測手段,核查機組一次調(diào)頻投入、響應(yīng)情況,強化一次調(diào)頻評價考核,對于不滿足要求的機組盡快整改。加強抽蓄電站布局和應(yīng)用研究,解決特高壓直流饋入事故備用問題,滿足清潔能源大規(guī)模開發(fā)和受電地區(qū)調(diào)峰要求,提高清潔能源消納水平。
深入研究掌握多直流落點地區(qū)的電壓穩(wěn)定特性,統(tǒng)籌規(guī)劃受端電網(wǎng)動態(tài)無功布局,結(jié)合十三五規(guī)劃,在華東多直流饋入受端系統(tǒng),及華中、西北、華北等大容量直流送端開展加裝調(diào)相機研究工作。
提升新能源涉網(wǎng)性能。專題研究新能源機組涉網(wǎng)特性,制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),開展系統(tǒng)性治理工作,挖掘新能源場站自身動態(tài)有功、無功調(diào)節(jié)能力,參與系統(tǒng)調(diào)頻調(diào)壓,防范由于新能源大規(guī)模脫網(wǎng)引發(fā)連鎖反應(yīng)的風(fēng)險。
針對新能源大規(guī)模并網(wǎng)后與系統(tǒng)耦合產(chǎn)生次同步振蕩的問題,加強新能源次同步諧波管理,加強風(fēng)火相鄰等重點地區(qū)次同步諧波監(jiān)測,實現(xiàn)源頭治理。開展新能源次同步振蕩機理研究,推動制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。部署次同步振蕩安控措施,在系統(tǒng)中發(fā)生次同步振蕩時切除相關(guān)風(fēng)電機組,該系統(tǒng)自2015年下半年投產(chǎn)至今,動作30余次(均正確動作 ),有效控制了次同步諧波的影響。
隨著后續(xù)特高壓直流工程的相繼投產(chǎn),跨區(qū)送電規(guī)模還將進一步擴大,控制措施日趨復(fù)雜,交直流電網(wǎng)復(fù)雜程度和脆弱性都在不斷增加,系統(tǒng)安全風(fēng)險在較長一段時期內(nèi)仍將持續(xù)存在,對大電網(wǎng)運行與控制中出現(xiàn)的各類新問題、新現(xiàn)象,還需不斷開展深入研究,在特高壓運行控制領(lǐng)域不斷實現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新。 來源:國家電網(wǎng)雜志