江南時報訊 3月21日,國調(diào)中心在線組織召開了建蘇直流仿真調(diào)試及穩(wěn)定分析專題會議,針對今年年底即將投產(chǎn)的白鶴灘-江蘇特高壓直流工程,討論直流密集落點電網(wǎng)電壓安全防御策略。據(jù)悉,由國網(wǎng)江蘇省電力有限公司主持完成的“直流密集落點混聯(lián)電網(wǎng)電壓安全多重防御關鍵技術研究及應用”順利通過中國電機工程學會組織的科技成果技術鑒定,標志著我國在該領域取得了關鍵技術的重要突破。
我國大規(guī)模水電、火電、新能源電力資源分布集中,而負荷中心電力資源相對匱乏。近年來,國家電網(wǎng)大力發(fā)展適用于遠距離、大容量輸電的特高壓交直流技術,自2009年至今10余年間,已建成“15交14直”的特高壓輸電工程,有效促進了清潔能源的發(fā)展,提升了電網(wǎng)資源優(yōu)化配置的能力,構建了清潔、低碳、安全、高效的能源體系。
特高壓輸電主要呈現(xiàn)遠距離、大容量輸送,傳輸走廊線路密集等特點,而多回直流群的密集接入導致傳統(tǒng)電網(wǎng)結構的改變,逐步形成我國當前的大規(guī)模交直流混聯(lián)電網(wǎng)。
“如何應對大規(guī)模交直流混聯(lián)電網(wǎng)在幾百毫秒間的大功率波動或沖擊可能激發(fā)的電壓振蕩、電壓失穩(wěn)等情況,已成為當前電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行無法回避的重大課題。”國家電力調(diào)度控制中心系統(tǒng)處副處長張劍云介紹,“迫切需要實施技術創(chuàng)新,提高電網(wǎng)安全運行穩(wěn)定水平和新能源的接納能力,建立電壓安全多重防御體系是國網(wǎng)公司特高壓交直流混聯(lián)電網(wǎng)系統(tǒng)保護的關鍵環(huán)節(jié)。”
面對全新的挑戰(zhàn),2015年起,在國調(diào)中心部署下,由國網(wǎng)江蘇電力調(diào)控中心牽頭,聯(lián)合南瑞集團、中國電科院、清華大學、國網(wǎng)新疆公司等單位進行產(chǎn)學研用聯(lián)合技術攻關。在國網(wǎng)公司和華東分部的大力支持下,研發(fā)團隊歷時6年,提出構建“電壓安全多重防御體系”,攻克“廣域電壓穩(wěn)定負荷模型辨識、在線混合電壓安全定量評估、動態(tài)多級措施電壓協(xié)同決策和實時異構資源電壓失穩(wěn)防御”四大難題,研制了電壓安全多重防御系統(tǒng),并首先成功應用于江蘇電網(wǎng),有效提高了區(qū)外直流接納能力和受端電網(wǎng)安全穩(wěn)定水平。
2022年2月22日,項目成果順利通過由中國工程院院士劉吉臻、中國科學院院士程時杰,以及來自國網(wǎng)公司、南方電網(wǎng)、知名高校、科研機構等單位的9位權威專家組成的鑒定委員會的鑒定。與會專家一致表示,該項目首次建立了以換流站為中心的“站域-近區(qū)-全局”電壓安全防御框架,為抑制電壓擾動的傳播及擴散,提出無功資源“逐層遞推-協(xié)同利用”的技術,提升了連鎖故障的防御能力,項目成果整體技術達到國際領先水平。
據(jù)悉,電壓安全多重防御系統(tǒng)(vsMDS,Voltage Security Multiple-Defense-Systems)已在華東、華中、華北、江蘇、新疆等多個直流密集落點混聯(lián)電網(wǎng)中應用,有效支撐了特高壓近區(qū)電網(wǎng)的電壓安全,特別是在江蘇的多回直流饋入電網(wǎng)、新疆大規(guī)模新能源接入的受送端電網(wǎng)中發(fā)揮了顯著作用。系統(tǒng)投運后,保守估算提高了直流輸送能力210萬千瓦,年增供電量36.28億千瓦時,相當于減少燃煤145萬噸,減排二氧化碳362萬噸,具有顯著的節(jié)能減排效應。
“這也是世界上首次成功建立直流密集落點區(qū)域電壓安全多重防御體系,對提升跨區(qū)資源配置能力、保障大規(guī)模新能源安全送出、防范負荷中心大停電事故提供了重要支撐。”張劍云介紹,“相對于傳統(tǒng)控制架構,vsMDS在設計之初便以‘毫秒必爭’為理念,當前系統(tǒng)具備了‘計算更精確、預警更及時、決策更優(yōu)化、防御更全面’等特點,解決了燃眉之急,是大電網(wǎng)電壓安全評估、預警、決策和控制的核心,未來將成為支撐以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)電壓安全穩(wěn)定的大國重器。”
耿智 黃蕾