交直流特高压电网发展史(2017年更新版)

交直流特高压电网发展史(2017年更新版)
交直流特高压电网发展史(2017年更新版)

国家电网特高压交流试验示范工程功勋个人名单

国家电网特高压交流试验示范工程功勋个人名单 1. 孙昕国家电网公司总经理助理 2. 张建坤国家电网公司特高压建设部主任 3. 陈维江国家电网公司特高压建设部副主任 4. 丁扬国家电网公司特高压建设部副主任 5. 王绍武国家电网公司特高压建设部处长 6. 袁骏国家电网公司特高压建设部副处长 7. 王怡萍国家电网公司特高压建设部处长 8. 毛继兵国家电网公司特高压建设部处长 9. 孙岗国家电网公司特高压建设部副处长 10. 王晓宁国家电网公司特高压建设部 11. 邱宁国家电网公司特高压建设部 12. 陈海波国家电网公司特高压建设部 13. 王蓓华北电网有限公司电力调度通信中心副主任 14. 凌卫家华中电网有限公司调度通信中心副主任 15. 汪胡根华东送变电工程公司总经理 16. 王抒祥山西省电力公司总经理、党组副书记 17. 田璐山西省电力公司副总经理 18. 闫晓丁山西省电力公司特高压工程办公室主任 19. 贾玉君山西省电力公司长治供电分公司经理 20. 杨杰山西省电力公司电力科学研究院院长 21. 李同智河南省电力公司总经理、党组副书记

22. 凌绍雄河南省电力公司副总经理 23. 于旭东河南省电力公司副总工程师 24. 成卫河南省电力公司特高压工程办公室主任 25. 孔林理河南省电力公司南阳供电公司总经理 26. 汤文全湖北省电力公司总经理、党委副书记 27. 周世平湖北省电力公司总工程师 28. 傅军湖北省电力公司副总工程师 29. 罗功银湖北省电力公司特高压办公室主任 30. 曹宗振湖北省输变电工程公司总经理、党委副书记 31. 周福良湖南省送变电建设公司变电二分公司书记 32. 蒋太频湖南省送变电建设公司副总工程师 33. 阙正平湖南省送变电建设公司副总工程师 34. 王玉明湖南电力建设监理咨询有限责任公司总监 35. 张文化湖南电力建设监理咨询有限责任公司总监 36. 彭发水安徽送变电工程公司总经理 37. 汪宏春安徽送变电工程公司送电分公司副经理 38. 司华茂安徽送变电工程公司建安分公司副经理 39. 王宜荣安徽省电力工程监理有限责任公司总经理 40. 董树森河北省送变电公司副总工程师 41. 张光辉山东送变电工程公司副经理 42. 濮强上海送变电工程公司送电分公司副经理 43. 邵丽东江苏省送变电公司副总经理 44. 周安清江苏省宏源电力建设监理有限公司电网监理部副主任 45. 张弓浙江省送变电工程公司总工程师

中国特高压交流输电线路的现状及发展(自撰)

中国特高压交流输电线路的现状及发展 我国电力的建设当中。特高压输电能同时满足电能大容量、远距离、高效率、低损耗、低成本输送的基本要求,而且能有效解决目前500kV 超高压电网存在的输电能力低、安全稳定性差、经济效益欠佳等方面的问题,所以,建设特高压电网已经成为我国电力发展的必然趋势。 电力系统。电力系统中输送和分配电能的部分称为电力网,电网是电 电网是电能传输的载体,在发电厂发出电能后,如何将电能高效地传送给用户,就成为电网的主要功能。在对电力系统以及电网的基本概念及要求全面的了解的基础上,通过查阅资料了解我国特高压输电线路的发展现状以及我国引入特高压的必要性。特高压的英文缩写为UHV。在我国,特高压是指交流1000千伏及以上和直流正负600千伏以上的电压等级。特高压能大大提升我国电网的输送能力。 不同电压等级的输电能力 理论上,输电线路的输电能力与输电电压的平方成正比,与输电线路的阻抗成反比。输电线路的输送能力可以近似估计认为,电压升高1倍,功率输送能力将提高4倍。考虑到不同电压等级输电线路的

阻抗变化,电压升高了1倍,功率输送能力将大于4倍。表1—1给 出了以220kV输电线路自然功率输电能力为基准,不同电压等级,从高压、超高压到特高压但回输电线路自然功率输电能力的比较值。 注:以220kV线路输送自然功率132MW为基准同样,输电线路的输送功率与线路阻抗成反比,而输电线路的阻抗随线路距离的增加而增加,即输电线路越长,输电能力越小。要大幅提高线路的输电能力,特别是远距离输电电路的功率输送能力,就必须提高电网的电压等级。电网的发展表明,各国在选择更高一级电压时,通常使相邻两个输电电压之比等于2。特大容量发电厂的建设和大型、特大型发电机组的采用,可以产生更大规模的效益。他们可以通过输电网实现区域电网互联,可在更大范围内实现电力资源优化配置,进行电力的经济调度。 1 、特高压电网的发展目标 发展特高压输电有三个主要目标:(1)大容量、远距离从发电中心(送端)向负荷中心(受端)输送电能。(2)超高压电网之间的强互联,形成坚强的互联电网,目的是更有效地利用整个电网内各种可以利用的发电资源,提高互联的各个电网的可靠性和稳定性。(3)在已有的、强大的超高压电网之上覆盖一个特高压输电网目的是把送端和受端之间大容量输电的主要任务从原来超高压输电转到特高压输电上来,

特高压电网建设的过去、现在与未来

特高压电网建设的过去、现在与未来 2013国际智能电网论坛于9月24~25日在德国柏林举行,来自40个国家的500余名代表云集于此。论坛上,中国特高压输电标准被定为国际标准。 中国自2009年提出建设以特高压电网以来,已建成2条世界上最高电压等级的1000kV交流输电线路和4条800kV直流输电线路。几年来,中国特高压项目经受住了各种运行方式的考验,安全、环境、经济等各项指标达到和超过了设计的标准和要求。 截止到目前,我国已经在大电网控制保护、智能电网、清洁能源接入电网等领域取得一批世界级创新成果,已经建立了系统的特高压与智能电网技术标准体系,编制相关国际标准19项,中国的特高压输电技术在世界上处于领先水平。 特高压发展现状 就我国目前绝大多数电网来说,高压电网指的是110kV和220kV的电网;超高压电网指的是330kV、500kV和750kV的电网。特高压电网指的是以1000kV输电网为骨干网架,超高压输电网和高压输电网,以及特高压直流输电和配电网构成的分层、分区、结构清晰的现代化大电网。 据了解,特高压输电技术包括特高压交流输电和特高压直流输电两大类。其中,特高压交流输电是指电压等级1000kV及以上的交流输电,特高压直流输电是指电压等级±800kV及以上的直流输电。 2010年初国家电网电力工业“十二五”规划研究报告中公布了特高压建设“十二五”规划。根据国家电网的计划,到2015年将建成华北、华东、华中特高压电网,形成“两纵两横”的格局。同时,在直流特高压方面,为配合西南水电、西北和华北煤电以及风电基地的开发,在“十二五”期间将建设7回特高压直流输电工程,建成青藏直流联网工程,满足西藏供电,实现西藏电网与西北主网联网。到2017年,国网规划建成“三纵三横”特高压目标网架。到2020年,“三华”特高压同步电网形成“五纵五横”主网架。 2013年1月18日,“特高压交流输电关键技术、成套设备及工程应用”荣获国家2013年科学技术进步奖特等奖。这是我国电工领域在国家科技奖上收获的最高荣誉,中国特高压输电工程的成功建设,树立了世界电网发展新的里程碑,开启了以特高压为最高电压等级电网建设的新纪元,在电网科技领域实现了“中国引领”和“中国创造”,展示了中国在世界电力工业的一流形象。 我国的特高压输电工程实践已取得了丰硕的成果:在试验、研发基地方面,已建成特高压交流、特高压直流、高海拔、工程力学四个试验基地以及大电网仿真、直流成套设计两个研发中心。在示范工程方面,国内已有数个1000kV交流输电工程与±800kV直流输电工程投运。在技术标准制定方面,中国已建立特高压与智能电网技术标准体系,制定了200余项国家标准和行业标准,同时编制20余项国际标准。在相关工程技术创新方面,我国已攻克了多个特高压交、直流输电的关键技术,成功地自主研制了特高压交、直流设备,同时掌握了特高压工程设计、施工、试验和运行维护全套技术 特高压建设成果 十几年来,我国在特高压输电领域的实践中不断取得成功,一次又一次地震惊了国际同行。作为全球为数不多的实现特高压电网商业化运营的国家,截止到目前,中国已经建立了众多的特高压电网项目。 2006年8月9日,国家发改委印发了《关于晋东南至荆门特高压交流试验示范工程项目核准的批复》,正式核准了晋东南经南阳至荆门特高压交流试验示范工程。

特高压电网还需要做哪些方面

https://www.360docs.net/doc/c410576785.html, 国家电网正在建设由特高压交流和特高压直流构成的大规模复杂特高压电网,以期解决电源与负荷中心之间大规模、远距离、大容量的电力输送难题,实现资源优化配置。电网的发展逐步呈现出形态复杂,而区域电网间则呈现出相互影响与依赖增强、电网中不确定因素逐渐增加的特点,使电网运行面临更多且更复杂的风险因素。 特高压大电网建设既要保证安全性、可靠性、稳定性、经济性的运行条件,又要适应国家经济社会的发展。特高压电网结构复杂,加之特高压工程建设和电源核准中存在的不确定性,一些薄弱环节将会给复杂电网的稳定分析、控制和运行带来了一系列挑战。 特高压电网凭借其独特的优势在现代电力系统中占有举足轻重的地位。特高压输电作为实现电网紧密互联和区域性新能源并网消纳的最具潜力输电方式,建设以特高压为骨干,各级电网协调发展的坚强电网是能源发展的必然选择也是未来中国电网发展的必然趋势。为了提高电网输送能力和受电能力,提高新能源并网和消纳能力,提高电网运行的安全性和经济性,在特高压电网规划、建设、运行和控制上需进一步深入研究。 1)规划中的特高压直流输电和多端直流输电相关技术需要特高压交流电网提供坚强的网架支撑,含交、直流特高压的复杂电网的动态特性,运行方式,稳定性分析、预测及控制策略等方面需进一步研究。 2)随着电力系统的发展,先进的通信、信息和故障检测等方面的技术为特高压电网的安全运行和控制保护提供了必要支撑,使系统监控与调度智能化、决策多样化。能量管理系统和数据采集系统的自动化、准确化有待进一步研究。 3)电力电子器件和电力电子技术的发展促进了SVC、SVG、STATCOM等器件的应用和发展,基于这些新的技术对电力系统无功优化调控的影响,利用新的控制方法和新的控制器协调各地区调节电压、无功优化、提高电压稳定性等方面需加强研究。

特高压电网基本知识

特高压电网基本知识 第一篇特高压电网基本知识 1. 电能生产、输送和消费的主要特点是什么 ? 电能与其他能源不同 , 主要特点是不能大规模储存 , 发电、输电、配电和用电在同一瞬间完成发电和用电之间必须时刻保持供需平衡 ,一旦平衡被破坏 , 将危及用电和设备的安全。 2. 什么是电网 ? 什么是电力系统 ? 电能的输送由升压变压器、降压变压器及其相连的输电线路完成。所有输变电设备连接起来构成输电网。所有配电设备连接起来构成配电网。输电网和配电网统称为电网。 电力系统是由发电机、变压器、输电线路、用电设备 ( 负荷 ) 组成的网络 , 它包括通过电的或机械的方式连接在网络中的设备。 3. 输电电压的电压等级如何划分 ? 特高压是怎样定义的 ? 电能的远距离输送分交流输电与直流输电两种形式。国际上 ,高压 (HV) 通常指 35~220 千伏的电压;超高压 (EHV) 通常指 330 千伏及以上、 1000 千伏以下的电压 ; 特高压 (UHV) 指 1000 千伏及以上的电压。 直流输电电压在国际上分为高压和特高压。高压直流 (HVDC) 通常指的是± 600 千伏及以下直流系统 , ± 600 千伏以上的直流系统称为特高压直流。在我国 , 高压直流指的是± 660 千伏及以下直流系统,特高压直流指的是± 800 千伏及以上直流系统。我国特高压电网建成后 , 将形成以 1000 千伏交流输电网和± 1100 千伏、± 800 千伏直流系统为骨干网架的、与各级输配电网协调发展的、结构清晰的现代化大电网。 4. 什么是电网的输电能力 ? 电网的输电能力是指在电力系统中从一个局部系统 ( 或发电厂 ) 到另一个局部系统 ( 或变电站 ) 之间的输电系统容许的最大送电功率 ( 一般按受电端计 ) 。如果该输电系统是一回送电线路 , 输电能力即等于该线路容许的最大送电功率 ; 如果该输电系统是由多回线路 ( 包括不同电压等级或不同导线截面的线路 ) 所组成 , 或者有中间系统接入 , 输电能力指容许的综合最大送电功率。 5. 什么是自然功率 ? 我国常用的不同输电电压等级电力线路的自然功率是多少 ? 自然功率 , 又称波阻抗负荷 , 是指输电线路的受端每相接入一个波阻抗负荷 Zc( 近似为纯电阻 ) 时输送的功率。输送自然功率是一种用于比较不同电压等级输电线路输电能力和分析电压、无功调节的方法。不同输电电压等级的自然功率如表 1 所示。表 1 不同输电电压等级的自然功率 输电电压(千伏) 110 220 330 500 750 1000 自然功率(兆瓦) 34 166 354 960 2237 4369 当线路输送自然功率时 , 有如下特性 : 送端和受端的电压和电流间相位相同 , 功率因数没有变化 , 沿线路电压和电流幅值不变。线路电抗的无功损耗基本等于线路电纳 ( 线路电容 ) 所产生的无功。

特高压交直流输电的优缺点对比

特高压交直流输电的优缺点对比 一、直流输电技术的优点 1.经济方面: (1)线路造价低。对于架空输电线,交流用三根导线,而直流一般用两根,采用大地或海水作回路时只要一根,能节省大量的线路建设费用。对于电缆,由于绝缘介质的直流强度远高于交流强度,如通常的油浸纸电缆,直流的允许工作电压约为交流的3倍,直流电缆的投资少得多。 (2)年电能损失小。直流架空输电线只用两根,导线电阻损耗比交流输电小;没有感抗和容抗的无功损耗;没有集肤效应,导线的截面利用充分。另外,直流架空线路的“空间电荷效应”使其电晕损耗和无线电干扰都比交流线路小。 所以,直流架空输电线路在线路建设初投资和年运行费用上均较交流经济。 2.技术方面: (1)不存在系统稳定问题,可实现电网的非同期互联。由此可见,在一定输电电压下,交流输电容许输送功率和距离受到网络结构和参数的限制,还须采取提高稳定性的措施,增加了费用。而用直流输电系统连接两个交流系统,由于直流线路没有电抗,不存在上述稳定问题。因此,直流输电的输送容量和距离不受同步运行稳定性的限制,还可连接两个不同频率的系统,实现非同期联网,提高系统的稳定性。 (2)限制短路电流。如用交流输电线连接两个交流系统,短路容量增大,甚至需要更换断路器或增设限流装置。然而用直流输电线路连接两个交流系统,直流系统的“定电流控制’,将快速把短路电流限制在额定功率附近,短路容量不因互联而增大。 (3)调节快速,运行可靠。直流输电通过可控硅换流器能快速调整有功功率,实现“潮流翻转”(功率流动方向的改变),在正常时能保证稳定输出,在事故情况下,可实现健全系统对故障系统的紧急支援,也能实现振荡阻尼和次同步振荡的抑制。在交直流线路并列运行时,如果交流线路发生短路,可短暂增大直流输送功率以减少发电机转子加速,提高系统的可靠性。 (4)没有电容充电电流。直流线路稳态时无电容电流,沿线电压分布平稳,无空、轻载时交流长线受端及中部发生电压异常升高的现象,也不需要并联电抗补偿。

我国电力行业的发展现状与趋势

我国电力行业的发展现状与趋势 1我国电力行业的发展 新中国成立前我国电力工业发展状况 1882年,英籍商人等人招股筹银5万两,创办上海电气公司,安装1台16马力蒸汽发电机组,装设了15盏弧光灯。1882年7月26日下午7时,电厂开始发电,电能开始在中国应用,几乎与欧美同步,并略早于日本。 从1882年到1949年新中国成立,经历了艰难曲折、发展缓慢的67年,其间67年电力发展基本状况是一个十分落后的百孔千疮的破烂摊子,电厂凋零,设备残缺,电网瘫痪,运行维艰,技术水平相当落后,。 到1949年发电装机容量和发电量仅为185万千瓦和43亿千瓦时,分别居世界第21位和第25位,与发达国家差距较大。 新中国成立后的我国电力工业发展状况 1949年以后我国的电力工业得到了快速发展。1978年发电装机容量达到5712万千瓦,发电量达到2566亿千瓦时,分别跃居世界第8位和第7位。 改革开放之后,电力工业体制不断改革,在实行多家办电、积极合理利用外资和多渠道资金,运用多种电价和鼓励竞争等有效政策的激励下,电力工业实行"政企分开,省为实体,联合电网,统一调度,集资办电"的方针,大大地调动了地方办电的积极性和责任,迅速地筹集资金,使电力建设飞速发展,在发展规模、建设速度和技术水平上不断刷新纪录、跨上新的台阶。 从1988年起连续11年每年新增投产大中型发电机组按全国统计口径达1,500万千瓦。各大区电网和省网随着电源的增长加强了网架建设,从1982到1999年底,中国新增330千伏以上输电线路372,837公里,新增变电容量732,690MVA,而1950至1981年30年期间新增输电线路为277,257公里,变电容量70360MVA。 改革开放以来到上世纪末,我国发电装机和发电量年均增长率分别为%、%。发电装机容量继1987年突破1亿千瓦后,到1995年超过了2亿千瓦,2000年达到了3亿千瓦。发电量在1995年超过了1万亿千瓦时,到2000年达到了万亿千瓦时。 进入新世纪,我国电力工业进入历史上的高速发展时期,投产大中型机组逐年上升,2004年5月随着三峡电站7#机组的投产,我国电源装机达到4亿千瓦,到2004年底发电装机总量达到亿千瓦,其中:水、火、核电分别达10830、32490、万千瓦。2004年发电量达到21870亿千瓦时。2000~2004年,5年净增发电装机容量14150万千瓦,2004年我国新增电力装机容量5100万千瓦,超过美国在1979年创造的年新增装机4100万千瓦的世界历史最高记录。预计今年新增装机容量约为6000万千瓦,年末装机容量将超过5亿千瓦。

大规模特高压交直流混联电网特性分析与运行控制

大规模特高压交直流混联电网特性分析与运行控制 发表时间:2018-06-08T10:28:21.977Z 来源:《电力设备》2018年第1期作者:陆鹏宇[导读] 摘要:现阶段,随着我国经济建设的快速发展,在很大程度上扩大了我国电网建设规模。 (身份证号码:32038119900419xxxx 江苏南京 210000) 摘要:现阶段,随着我国经济建设的快速发展,在很大程度上扩大了我国电网建设规模。随着电网技术的快速发展,国家电网公司已经完成交直流的混联。现阶段,大规模特高压交直流混联电网正处于飞速发展的时期,在这种情况下,如何才能有效控制电网的安全、稳定运行,成为当前行业工作者面临的重点。本文首先阐述了大规模特高压交直流混联电网的运行特性;其次探讨了大规模特高压交直流混联电网运行控制措施。 关键词:特高压交流;特高压直流;运行控制;策略 前言 现阶段,随着科技的快速发展,我国的电网规模与系统已经逐渐实现了全部的电网通过交流、直流互联。在去年年底,我国特高压运行规模就已经达到了六交五直,在这种情况下,我国也就成为世界范围内的唯一一个能够同时运行特高压交、直流的电网,这对于我国电网的发展来说具有重要意义。 一、大规模特高压交直流混联电网的运行特性 现阶段,我国特高压电网正处于重要的发展过渡时期。当下,各大高压交流、直流工程陆续投产,从而就使得特高压直流混联电网逐渐形成了一定的规模。特高压交直流的快速发展,尤其是特高压直流输电规模的不断扩大,在很大程度上改变了我国电网的运行特性,在这种情况下,就使得强直弱交两者之间的矛盾日益显现,进而使得我国电网在安全方面面临着一系列的困难。 (一)特高压交流发生故障对直流带来的影响分析 当交流系统出现了故障之后,会对直流输电的正常运行造成一定的影响,其主要包括以下几个方面:首先,当交流系统发生故障之后,会使得换流站交流母线电压出现降低的现象或者是电压过零点发生了偏移的现象,在这种情况下,就会使得直流换相失败。其次,如果交流系统在发生了故障之后及时的进行了切除工作,在等到交流系统电压恢复正常之后,直流输电系统就能恢复正常的运行状态。但是如果没有及时的切除交流系统所发生的故障或者是在作了切除工作之后,系统的电压仍然没有恢复正常状态的话,就会出现直流输电持续换相失败的现象,最终导致直流闭锁。此外,在换相工作结束之后,晶闸管仍然是需要承受一定的反向电压,才能恢复关断能力的,但是如果熄弧角较小的话,就会导致晶闸管在还内有恢复正常关断能力的状态下,又重新导通了正向电压,最终导致换相失败。 (二)特高压直流发生故障对交流带来的影响分析 直流系统在发生了故障之后,会导致直流输电出现闭锁的现象。直流系统作为受端系统,电网在很大程度上存在着有功缺额、频率下降等一系列的不足,在这个时候,如果系统有大量的备用发电用量的话,就能够让系统频率恢复正常的工作状态。与此同时,如果直流闭锁之后,如果受端系统仍然存在电压上升现象的话,在这个时候,将换流站无功补偿设备及时的进行切除,就能够让系统电压恢复正常运行,但是如果没有及时的对换流站的无功补偿设备切除的话,使得系统的运行仍然存在一定的电压,最终导致直流系统发生故障闭锁。 (三)电网的稳定性分析 通过对现实区域内所有 500kV 的交流线路以及直流线路分别设置了相应的故障,然后分析其在受到故障干扰之后,是否还能保持正常的工作状态。通过实际的调查研究我们发现,很大一部分的电路在受到了一定的干扰之后,系统仍然能够稳定的状态,并且,在网内500kV 电路中设置了N-2 故障之后,系统也能够保持正常的运行。与此同时,如果外送特高压直流中单以及双极发生了闭锁性的故障之后,就会使得很多的原本送至部分地区的功率转向这一区域直流输送,不得不说,这给高压扩建工程的稳定运行带来了巨大的而影响,甚至还会出现严重的解列。此外,送断而潮流分布不均,直流闭锁严重、水电速率增加速率较快等等,这些因素都会导致电网薄弱现象。 二、大规模特高压交直流混联电网运行控制措施 (一)切实加强主网架构 通过对特高压运行实践研究分析我们发现,只有交流电网的规模和直流容量两者之间相匹配,才能够有效的承受住大容量直流闭锁所带来的巨大的功率冲击。交流电网和直流大容量数量相比较而言,交流电网的发展是较为落后的,再加上当前的交流电网的规模以及强度,已经逐渐无法满足直流大规模的稳定运行,这样一来,就使得大电网的整个运行过程存在着一定的风险。我们只有加强交流电网的建设力度,使得直流容量与其规模两者之间是相匹配、相适应的,才能有效的解决强直弱交这一问题。此外,我国电网正在积极的构建完善的东西部同步电网,这样一来,就能够有效的实现对电网的优化与升级工作,从而为我国的情节能源发展战略打下良好的基础。 (二)构建完善的优化系统运行控制策略 其次,我们还应加强对交直流电网特性的研究分析,从而构建完善的运行控制策略。部署单回以及多回特高压直流连续换相失败的情况下,主动的对闭锁直流并联,切送端机组的控制措施,从而有效的降低由于直流换向失败所产生的一系列连锁反应。切实优化直流再启动、功率速降等相关控制保护策略,并通过调整受端电网交流线路的重合时间,并相应加大彼此同时换相失败之间的时间间隔,通过这样的方式,来有效的降低直流扰动对交流系统所带来的巨大冲击。 (三)交直流混联电网的控制措施 此外,在电网受到一定的干扰之后,在面对一些功率不平衡的电网的时候,就可以利用直流紧急功率来控制分摊功率的缺失;如果是线路在联络的方面出现了一定的问题的时候,我们就可以采用直流紧急控制措施,来对所损失的输电电量进行相应的补偿。与此同时,在面对局部潮流较为严重的交流电网的时候,我们可以采用直流功率紧急控制措施来实现对转移潮流的分布。如果支撑较弱的电网在受到了一定的干扰之后,电压就会出现失衡的现象,在这种情况下,我们就可以利用直流功率回降的方式,来有效的降低换流器当中的功率损耗,从而有效的交流电网的电压稳定性。 结语 综上所述,按照我国能源、资源以及生产能力分布的特性,大力发展具有大容量、远程距离的特高压交直流输电逐渐成为我国电网发展的重要举措。科学合理的控制大规模特高压交直流混联电网的安全、稳定运行,不仅能够实现资源、能源的超远距离的大规模输送,而且还有效的推进了节能减排工程,为我国的可持续发展、绿色发展打下来了良好的基础。

中国电网现状(超高压)

特高压电压发展现状及相关知识 电网输电电压划分 “特高压电网”,指1000千伏的交流或±800千伏的直流电网。 输电电压一般分高压、超高压和特高压。国际上,高压(HV)通常指35~220kV的电压;超高压(EHV)通常指330kV及以上、1000kV以下的电压;特高压(UHV)指1000kV 及以上的电压。高压直流(HVDC)通常指的是1 600kV及以下的直流输电电压,士600 kV以上的电压称为特高压直流(UHVDC)。我国目前绝大多数电网来说,高压电网指的是110kV和220kV电网;超高压电网指的是330kV,500kV和750kV电网。特高压输电指的是正在开发的1000 kV交流电压和1 800kV直流电压输电工程和技术。特高压电网指的是以1000kV输电网为骨干网架,超高压输电网和高压输电网以及特高压直流输电高压直流输电和配电网构成的分层、分区、结构清晰的现代化大电网。 近期,国家电网“十二五”特高压投资规划出台。 国家电网在2010年8月12日首度公布,到2015年建成华北、华东、华中(“三华”)特高压电网,形成“三纵三横一环网”。 据了解,未来5年,特高压的投资金额有望达到2700亿元。这较“十一五”期间的200亿投资,足足增长了13倍之余。 有分析人士据此指出,我国电网将迈入特高压时代。这对于发电设备公司来说,无疑是一个令人振奋的消息。那么,在这场2700亿特高压投资盛宴中,发电设备公司究竟能分得几杯羹呢? 电网建设迈入特高压时代 国家电网8月12日还宣布,世界上运行电压最高的1000千伏晋东南―南阳―荆门特高压交流试验示范工程已通过国家验收,这标志着特高压已不再是“试验”和“示范”阶段,后续工程的核准和建设进程有望加快。 此前,我国的特高压电网建设也正在逐步推进。

1 电力产业的历史与现状

中国电力需求的变化与供求状况分析 1 电力产业的历史与现状 1.1 发展历史 中国电力产业是随着中国电力工业的发展而逐步形成的,它的发展可分为以下三个阶段。 ⑴ 1882~1937年。1882年7月26日上海第一台12机组发电到1936年抗日战争爆发前夕,全国共有461个发电厂,年发电量为17亿kW·h,初步形成北京、天津、上海、南京、武汉、广州、南通等大、中城市的配电系统。 ⑵ 1937~1949年。1937年抗日战争开始后,江苏、浙江等沿海城市的发电厂被毁坏或拆迁到后方;西南地区的电力工业出于战争的需要,有一定的发展。日本帝国主义以东北为基地,为战争生产和提供军需物资,从而使东北电力产业也有一定的发展。1949年中华人民共和国成立时,年发电量约43亿kW·h,居世界第25位。当时中国已形成的电力产业:①东北中部电力产业,②东北南部电力产业,③东北东部电力产业,④冀北电力产业。 ⑶ 1949年以来,中国的电力工业有很大的发展。1996年中国大陆年发电量为11350亿kW·h,居世界第2位。从1993 年起,发电量每年平均以6.2% 的速度增长。但是,就人均用电量、电力产业自动化水平和发输配电的经济指标而言,我国的电力工业与世界先进水平还有较大差距。 1.2 电力工业市场化改革历程 1978 年底,中国共产党十一届三中全会决定对经济管理体制进行改革,同时电力工业管理体制的改革也正式开始。1993年11月党的十四届三中全会通过的《中共中央关于建设社会主义市场经济管理体制若干问题的决定》,明确了建立社会主义市场经济的目标,也为电力行业的改革指明了市场化的目标和轨道,电力工业管理体制开始向政企分开、市场化管理的方向转变。对于1979年开始进行的改革,大致上可划分为三大阶段。 一、电力市场化改革的起步阶段。从1978年至1997年是电力市场化改革的第一阶段。在这个时期为了促进电力发展,解决严重缺电问题,国家出台了多渠道、多层次、多种形式的集资办电政策,如利用外资、征收电力建设基金、还本付息定价等政策,成立了华能、新力等发电公司和长江三峡、清江、五陵等水电公司,在华北、东北、华东、华中和西北成立五大电力集团公司,此外还成立了南方电力联营公司,全国除西藏和福建外,各省市、自治区都成立了省电力公司。但由于电力建设具有周期长的特点,这一期间,电力发展速度仍然赶不上国民经济的增长速度。到1986年,发电量缺口达600-700亿千瓦时,全国还有35%的农户没有用上电。由于电力缺口大,拉闸限电频繁,电力工业的“瓶颈”更为突出,深化改革、加快发展成为广泛共识。1987年9月,国务院提出“政企分开、联合电网、统一调度、集资办电”和“因地因网制宜”的方针。1997年底,我国电力工业基本实现供需平衡。1998年9月30日,《国务院批转国家经贸委、国家计委关于停止执行买用电权等有关规定的意见的通知》,决定停止执行若干限制用电的规定,标志着长达20多年的电力短缺局面基本结束,中国电力工业在取得电力供需基本平衡这一历史性成就后进入了一个新的发展阶段。

特高压交直流混联电网稳定控制探讨

特高压交直流混联电网稳定控制探讨 发表时间:2019-05-05T09:39:50.337Z 来源:《基层建设》2019年第5期作者:亢煜王嘉薇 [导读] 摘要:十三五规划后,我国政府对特高压交直流混联电网运行稳定性提出了更高的要求。 国网山西省电力公司检修分公司山西太原 030000 摘要:十三五规划后,我国政府对特高压交直流混联电网运行稳定性提出了更高的要求。依据电力系统安全运行原则,对特高压交直流混联电网安全稳定现状进行了简单分析。并依据关键安全稳定风险,提出了几点特高压交直流混联电网稳定控制措施。以期为特高压交直流混联电网稳定性控制方案的制定及电网安全运行提供有效的参考。 关键词:特高压;交直流混联电网;稳定控制 1特高压交直流混联电网特性探究 (一)受端电网电压调节功能下降特高压电网直流密集投运的特性,在一定程度上为受端常规火电机组提供了支撑。而直流电网大范围馈入机组,极易致使系统电压调节特性恶化,进而导致混联电网电压稳定性风险突出。如××电网受电比例在 46%以下,发生 500kV 线路 N-1 故障,导致××地区出现电压崩溃风险。(二)电网频率性稳定故障频发交流系统转动惯量、机组调频能力是电网频率调节的主要依据。但是随着特高压交直流电网的建设,系统转动惯量不断增加,其需要承受频率波动效能也需要逐步增加。而直流转动特性的缺失,极易导致送受端电网转动惯量下降。如××电网仿真分析数据表明,70GW 负荷水平下,损失 4.0GW 发电功率时,若电网内无风电,则电力系统频率将下跌 0.70Hz。(三)交直流、送受端间全局性故障突出从理论层面进行分析,特高压交直流混联电网的建设,促使交直流及送受端间联系不断紧密。而发生频率较高的单相短路故障,就可能导致多回直流同时换相异常,进而对交流断面造成大规模冲击。如 ××电网某 500kV 线路 A 相故障跳闸,导致该区域特高压直流连续三次换相失败,最终致使送端特高压交流长线产生高达 1800MW 的有功冲击。 2特高压交直流混联电网稳定控制措施 2.1电压稳定 电压稳定是指受到小的或大的扰动后,系统电压能够保持或恢复到允许的范围内,不发生电压崩溃的能力。受扰后,系统中发电机和调相机、静止电容器、动态无功补偿器、以及线路充电功率等构成的无功电源,以及线路和变压器等设备无功损耗、感应电动机无功消耗等构成的无功负荷,两者间供需平衡能力决定了电压稳定的维持能力。交流长距离供电、多直流馈人、高马达比例等受端电网,电压稳定问题较为突出。 2.2完善电网稳定控制目标体系 一方面,在《国家电网安全稳定计算技术规范》的基础上, 依据特高压交直流混联电网威胁电网安全运行故障特点,电网维护人员可进一步完善电网稳定控制目标体系。同时综合考虑直流系统单、双击闭锁故障等因素,将不同形态故障因素纳入电网稳定控制目标体系中。如直流连续换相失败、直流功率突降、再启动、受端多回直流同时换相失败等。另一方面,依据特高压交直流混联电网运行特点,为进一步完善交直流混联电网运行控制目标体系,电网维护人员可综合利用直接法、时域仿真等方法,对特高压交直流混联电网运行稳定性进行全方位分析。其中直接法主要是依据函数变化,通过故障对比分析,在初始时间刻能量、临界能量的基础上,构建高维度电网运行模型,以便直接判定电网稳定性;而时域仿真法则是针对干扰源头,利用微分方程,对获得电气运行数据进行分析。常用的时域仿真法主要为电磁暂态仿真、机电暂态仿真等。依据特高压电网规模,可选择合理的仿真分析模型,进而确定仿真控制基准。 2.3构建合理的电网结构 构建合理的拓扑互联结构,是提升输电能力的重要保障。为此,依据电网功能的不同定位,选用送端电源分散接人、受端合理分区的差异化设计原则;综合区域电网不同互联模式的技术特点,选择适用的交流互联、直流互联、交直流混联方案;统筹电网整体性能要求,兼顾网源协调发展、多电压等级有序发展、省级电网与区域电网协同发展以及一二次系统同步发展。 2.4优化电力系统运行控制方案 首先,在特高压交直流混联电网运行期间,针对电网功率输送不均匀的情况,可以直流紧急功率控制为核心,针对电网交流分担功率超标问题,构建完善的特高压交直流混联电网功率应急控制方案。通过对直流系统传输功率的控制,可以适当强化交直流混联电网中直流传输功率及负载能力,从而提高特高压交直流混联电网运行稳定性。需要注意的是,在直流功率应急控制方案中,为保证电网短路能量的有效释放,特高压交直流混联电网维护人员可将局部潮流故障问题较严重交流电网作为维护重点。在直流系统控制的前提下,设置回降控制直流功率、紧急控制直流功率提升等附加措施。其次,依据修订后《国家电网安全稳定计算技术规范》的相关要求,特高压电网运行系统维护人员可以新一代数模混合仿真平台为依据,进一步拓展电磁暂态仿真分析范围。结合实际稳定性控制装置的设置,对特高压混联电网交直流特性进行全方位分析。如针对单回特高压直流连续换相失败情况,可以主动闭锁直流、联切送端机组为要点,从根本上切断直流换相联锁反应。同时优化直流再启动速切交流滤波方案。结合受端电网交流线路重合闸时间的延长,可有效降低直流扰动现象对混联电网交流系统的不利影响。最后,针对大规模交直流并网导致的同步频率提升问题,电网维护人员可以新能源主要应用地区为管理要点,开展全方位实时同步谐波监测。同时依据新能源次同步振荡原理,制定完善的次同步振荡安全控制方案。结合系统性新能源场站调频调压,可从源头解决电网调节能力不足导致的稳定性故障。 2.5强化特高压交直流主网架结构 依据特高压运行理论,只有交流电网、直流容量一致,才可以保证特高压交直流混联电网具有足够的抗频率冲击能力。据此,在特高压交直流混联电网建设阶段,国家电网应以交流电网建设为要点,依据现有特高压混联电网直流电规模及容量,构建坚强交直流同步电网。同时以国家清洁能源发展战略为依据,驱动特高压交直流混联电网全面优化完善,为“强直弱交”问题的彻底解决提供依据。 结束语 综上所述,在特高压交直流混联电网迅速发展进程中,特高压直流输电规模呈阶跃式提升,导致特高压交直流混联电网出现严重的“强直弱交”问题。这种情况下,依据特高压交直流混联电网运行特性,相关人员可以特高压交直流主网架结构为要点,对特高压交直流主网架结构进行优化完善。同时在完善的电网运行控制目标体系的指导下,进一步优化电网运行控制方案,为特高压交直流混联电网稳定性控制

14.《特高压交直流电网》简介

国网报:“大能源观”的生动实践总结 ——写在《特高压交直流电网》首发之际《特高压交直流电网》是一本全面总结我国在特高压电网建设方面所取得的研究成果、理论创新和工程实践的著作。12月6日,该书在北京首发,得到了有关领导、专家和媒体记者的高度评价。 翻阅全书可以看出,作者是在经过十多年的探索实践和研究后,以一种强烈的责任感总结梳理了中国特高压电网建设的科技成就和创新实践。基于中国能源转型和电网发展的重大课题,作者放眼全世界,回顾了电网发展的历程、现状和趋势,总结出电网在现代能源供应体系中发挥着不可替代的作用,并提出建设以特高压电网为骨干网架的坚强智能电网是解决能源和电力发展深层次矛盾的治本之策,是满足各类大型能源基地和新能源大规模发展的迫切需要。 回顾百年电网史 探寻能源发展的战略方向 中国经济快速发展与日益枯竭的化石能源和环境恶化之间的矛盾日益突出,这些现实触发了作者对中国能源转型和电网发展的深入思考。 能源是经济社会发展的基本保障。随着全球资源紧张、气候变化问题日益加剧,资源和环境对能源发展的约束越来越强。如何以新一轮能源革命为契机,加快能源战略转型,保障能源安全、

高效、清洁供应,是世界各国面临的共同挑战。 《特高压交直流电网》通过回顾总结世界电网百余年的发展历程,得出电网一直按电压等级由低到高、联网规模由小到大、资源配置能力由弱到强发展的客观规律,认为从本世纪初开始,建设具有跨国和跨洲电力配置能力、灵活适应新能源发展和多样化需求服务的现代电网体系——坚强智能电网,成为世界电网发展的方向和战略选择。 能源问题十分复杂,涉及能源政策、能源科技、能源市场、能源环境等诸多方面。《特高压交直流电网》认为,要解决好能源问题,应当树立“大能源观”,以全球化视野、可持续理念、战略性举措、创新性技术着力转变能源发展方式,统筹能源与经济社会环境协调发展,推动能源结构由高碳转向低碳、能源利用由粗放转向集约、能源配置由局部地区转向全球范围、能源服务由单向供给转向智能互动,构建以安全、高效、清洁发展为目标的现代能源保障体系。 新世纪以来,世界能源开发利用规模不断增大,新能源开发利用持续快速发展,能源结构多元化趋势明显。电能是安全、优质、高效、清洁的二次能源。用电能替代化石能源在能源终端消费中的份额已成为能源发展的重要趋势。电网是电能传输、资源配置、市场交易、客户服务的基本载体,要实现安全、高效、清洁的能源发展目标,就要充分发挥电网的能源转换和资源配置作用,推动以电为中心的能源发展思路,促进一次能源多元化,这

新能源背景下对特高压电网的思考

新能源背景下对特高压电网的思考 发表时间:2019-06-10T11:07:13.483Z 来源:《电力设备》2018年第36期作者:唐家鑫唐家铭杨昕霖刘兴光 [导读] 摘要:人们的衣食住行都离不开电力,电力是人们赖以生存的基础能源,人们的日常生活、工作、学习都离不开电力能源,特别是随着我国经济和科技水平的不断提高,建筑行业、化工行业、大型机械行业对电力能源的需求提出了更高的要求。也正是由于多处能源的利用,导致电力能源的紧缺,影响我们的日常生活。 (辽宁省送变电工程有限公司) 摘要:人们的衣食住行都离不开电力,电力是人们赖以生存的基础能源,人们的日常生活、工作、学习都离不开电力能源,特别是随着我国经济和科技水平的不断提高,建筑行业、化工行业、大型机械行业对电力能源的需求提出了更高的要求。也正是由于多处能源的利用,导致电力能源的紧缺,影响我们的日常生活。一旦电力能源出现问题会直接影响人们的生活质量。针对这一情况,许多国家也在积极的开发新型能源,很多国家都在深入研究能源转型以及绿色能源等问题。本文主要讨论了新能源背景下电力新能源利用的必要性、我国新能源分布及输出的相关问题、新能源的分布和消纳输出问题,希望本文对有关部门和企业有所帮助。 关键词:能力能源;绿色能源;特高压电网;能源转型 一、新能源背景下电力新能源利用的必要性 在当今的社会生产以及人类的日常生活中电力资源发挥了强大的作用,这一点是毋庸置疑的。从电力的主要来源上看,我国目前所使用的电力主要是煤炭、石油、天然气这三种资源。我们大家都十分清楚,不论是煤炭、石油还是天然气,都是不可再生资源,越用越少。随着经济的增长,对电力的需求量越来越大,对电气的使用数量急剧上升,使得此类能源的储备量变得越来越少。根据相关数据表明,如果按照目前我国的能源使用情况来看,煤炭的剩余数量将变得岌岌可危,只能再持续供给20年,也就意味着20年后煤炭这一资源将不再为我们服务,而石油的数量也仅仅能够供给我们发展30年的时间,天然气作为新开发的能源,与煤炭和石油相比,储量较为丰富,即使如此,天然气的开发时间也仅仅只有60年之长。这些数据都表明了我们当前面临着严峻的能源枯竭现象,所以实现能源的可持续发展成了目前国家发展的重中之重,这就要求我们国家和政府要更多的关注开发可再生资源。从另外一个方面来说,我们大量的使用不可再生资源,比如:煤炭、石油等等,给环境带来了严重的破坏,产生了严重的环境污染,尤其是中东部地区,经常会出现罕见的雾霾,其范围之广、强度之大、时间之长、给人们的起居和出行带来了许多麻烦,同时也对人们的身心健康造成了许多不利的影响,同时也会威胁到行驶和驾驶的安全性,增加交通事故的发生。 二、我国新能源分布及输出的相关问题 目前我们所发现的新能源主要有风力、水电、清洁煤的使用和建设太阳能发电站。我国国土面积宽广,拥有众多类型的地貌特征,不同地区的地质情况也有很大差别,同时各个地区的气候也有着明显的不同。比如:我国西北部地区的能源主要是风能和太阳能,西南部地区则主要以水能资源为主,煤炭资源主要分布在北部和西北部地区,这两个地区拥有了我国三分之二以上的煤炭资源,我国的人口分布也不均匀,主要集中在中东部地区,这也就加剧了中东部地区的能源需求量,仅仅是中东部地区的能源消费就占了全国的百分之七十,这也就造成了该地区的负荷中心与能源基地之间的距离只有1000千米到3000千米之间,如果大规模的电源建设想要建在负荷中心区一定会收到许多的制约,例如,环境容量问题和运输问题等等,尤其是火电的建设,虽然可以采用煤炭运输的方式,但是这种运输方式需要投入大量的人力、物力、资金等等,这种方法成本过高。如果想要使用风电和水电的运输方式就更是难上加难了,因为风和水的运输基本上是不可能实现的。要么是电源点的大规模建设不可能实现,要么就是即使有风能、水能等清洁能源,但是也很难对它们进行有效的利用,这也就说明了,想要把大规模的电源建设在负荷中心是很难实现的,由于新能源的分布较于分散,这也就使得新能源再发电过程中会出现一些电力消纳的问题。比如:在西北地区采用风力发电,因为西北地区是我国风力资源最丰富的地区,自然也就成为了风力发电建设的首选地区,但是西北地区由于种种原因造成了经济较为落后的局面,所以西北地区根本就不能全部消耗掉由风能所转换成的电能,这也就不得不使国家和政府想方设法的将西北地区剩余的电力运输到有着巨大电能需求的东部地区进行消耗,西电东送政策就是这一问题典型的处理方式,但是由于各种条件的限制,不是所有地区的电气都可以向外部输送的,内蒙古就曾经出现过电能无法向外部地区输送的情况,因为受到地理环境的限制,我国的“三北”地区是风电的重要产生地区,但“三北”地区对于电能的消耗方面却非常有限,使得电能大量剩余。要想进一步的发展风力发电,就一定要扩大电能的消耗需求量,大量建设大型电网,从而达到大量消耗风电能源的作用。因此大电网和小规模的电网相互配合,共同协调发展一定会成为我国电网在日后发展路上不可忽略的重要问题之一。 三、我国新能源电力输出和开发 我们目前开发了的新能源主要是水能发电,风力发电,太阳能光伏发电和清洁能源的使用。我国的西南部地区拥有占全国百分之八十的水能资源,北部和西北部地区拥有大量的煤炭资源,其拥有量站全国的百分之七十六,西北地区除了拥有丰富的煤炭资源外,还拥有我国绝大部分的风能和太阳能,但是由于我国人口分布的不均匀,造成了东北地区成为我国的能源需求大户,从经济效益方面来看,目前西部、北部地区的电煤价格为200 元/吨标准煤。煤炭通过各种方式运送到各个地区,电煤价格则增至 1 000 多元/吨标准煤。特高压目前是清洁能源的强大支撑,与此同时,特高压够解决清洁能源发电大范围消纳的问题,特高压电网是对我国的意义是非常重大的。 四、结束语 通过以上内容我们可知:随着我国的经济发展和科技进步,社会各个行业对电力能源的需要越来越大,建筑行业、化工行业、大型机械行业等,都会使用新能源和特高压,能源的不足在所有国家都需要面对的问题。与国外的发达国家相比,我国的电力能源比较短缺,因此,我国应该更加投入到电力能源的开发与研制中。近些年,我国的高压技术正在不断的运行,我国的电力输送技术水平也在不断提高。特高压战略的整体实施,有利于我国整体能源结构的发展,这个战略的实施可以千家万户带来福利,在新能源领域里我国也会占有一席之地,有大数据显示,我国的跨区域输送容量已经超过2 亿千瓦,这个数据占全国总装机容量的20%以上。我的能源相比其它国家来说,并不是很丰富,新能源的出现对我国的意义是非常重大的,新能源的开发也会带动其它行业的发展。我国电网建设的主要目标是构建打造具有“柔性、泛在、安全、互动、智能”特性的支撑平台,希望通过电网为千家万户送去明亮,本文主要讨论了,新能源背景下电力新能源利用的必要性、我国新能源分布及输出的相关问题、新能源的分布和消纳输出问题、希望以上内容能对有关企业和部门有所帮助。参考文献: [1]苏剑,周莉梅,李蕊.分布式光伏发电并网的成本/效益分析[J].中国电机工程学报,2013(34):50-56.

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