直流特高壓輸電并網(wǎng)終于“拴上保險”

一條800千伏的直流特高壓輸電線(xiàn)路實(shí)時(shí)電容量最高可達1000萬(wàn)千瓦，相當于一座中型城市的用電量。一旦發(fā)生故障導致功率缺額，將使電網(wǎng)供需失去平衡，發(fā)生災難性事故。10月28日，世界首個(gè)“交直流混聯(lián)受端電網(wǎng)頻率緊急協(xié)調控制系統”在南京通過(guò)鑒定的，它可在第一時(shí)間準確判別故障，采取有效控制措施、避免系統頻率崩潰。

電網(wǎng)電力供需是瞬時(shí)平衡的，就像一個(gè)天平，一端是用戶(hù)，一端是電廠(chǎng)，讓它平衡的支架就是電網(wǎng)。電網(wǎng)一旦出現嚴重不平衡，將面臨大面積癱瘓的風(fēng)險。如何保持實(shí)時(shí)相對的平衡，是保障大電網(wǎng)安全穩定運行的關(guān)鍵。

隨著(zhù)特高壓交直流工程的快速投運，我國已建成世界上規模最大、電壓等級最高的交直流混聯(lián)電網(wǎng)。以華東電網(wǎng)為例，目前已接入十余條特高壓輸電線(xiàn)路，僅錦蘇、復奉、賓金三條直流特高壓線(xiàn)路的實(shí)時(shí)電容量就高達2160萬(wàn)千瓦，相當于江蘇電網(wǎng)的1/5~1/4。2015年9月，錦蘇直流雙極閉鎖，華東電網(wǎng)頻率近十年來(lái)首次跌破49.8Hz，為大電網(wǎng)安全運行敲響了警鐘。

2016年，南瑞集團立項攻關(guān)直流特高壓輸電并網(wǎng)的這一“心病”。研發(fā)工程師夏海峰介紹，他們依托特高壓交直流電網(wǎng)系統保護頂層設計、改善系統頻率穩定性的跨區多直流功率緊急支援協(xié)控系統關(guān)鍵技術(shù)等為基礎，研發(fā)了世界首個(gè)“頻率緊急協(xié)調控制系統”，并在華東電網(wǎng)得到應用。

今年5月24日，華東電網(wǎng)開(kāi)展演練，驗證系統控制的實(shí)際效果。800千伏錦蘇特高壓直流手動(dòng)閉鎖，華東電網(wǎng)瞬間減少300萬(wàn)千瓦電力供應，相當于蘇州1/6區域全部停電。閉鎖后，系統立即提升其它直流特高壓線(xiàn)路功率，切除多個(gè)抽蓄電廠(chǎng)機組，并緊急控制江蘇電網(wǎng)的可中斷負荷。通過(guò)南瑞研發(fā)的世界首套大規模源網(wǎng)荷友好互動(dòng)系統實(shí)現統一調度控制，實(shí)時(shí)填補負荷缺口。

中國電機工程學(xué)會(huì )組織的專(zhuān)家鑒定意見(jiàn)認為，該成果提升華東電網(wǎng)整體頻率穩定水平，為華東電網(wǎng)直流大功率來(lái)電時(shí)段的穩定運行提供重要支撐。并為促進(jìn)西南地區清潔能源開(kāi)發(fā)，實(shí)現能源、資源更大范圍的優(yōu)化配置提供了更加堅強的保障，也為特高壓直流受端電網(wǎng)安全穩定運行提供良好示范應用。