[00118299]特高压交直流电网电压稳定分析及协调控制研究

直流系统换流站需要消耗大量的无功功率,众多研究表明,在直流馈入的系统中,无论是长距离直流输电还是背靠背直流输电,在考虑稳定性问题时,最值得关注就是电压稳定问题。 从本质上讲,电压不稳定是由于电力系统提供的无功无法满足负荷需求,或通过远距离无功传输导致系统电压降低到不可接受的水平。在正常运行条件下,直流系统消耗的无功功率主要由换流站内滤波器等无源补偿元件提供。当系统故障时,将产生暂态电压波动,由于运行条件的变化,会引起无功功率补偿出力的变化。这些元件是否能够提供直流系统所需的无功功率将直接影响直流系统间无功功率交换的大小,从而产生了交直流系统电压稳定性问题。 随着直流系统输电容量的不断增大,特别是特高压直流输电系统的建设,受端交流系统从单回直流馈入功率占负荷需求比例将增大,直流换流站无功补偿设备集中且容量较大,给浙江电网的无功平衡和电压稳定性提出了更高的要求。此外,直流单极或双极闭锁引起功率大幅转移至特高压交流通道,无功消耗大幅增加,特高压交流系统的电压稳定性将对系统产生较大影响。 华东地区未来将继续弘扬先进制造业、高端技术产业及新兴服务业发展的主题,维持稳定经济增长,产业结构继续调整,全社会电气化水平逐渐提高,至2035年全社会最大负荷达到52000亿千瓦时。未来华东地区化石能源增长潜力有限,清洁能源的发展将是电源发展的主要趋势。未来,华东电网将持续推进新能源发展并配套建设储能提升消纳能力,同时建设核电、抽蓄等保障性电源实现区域的供电安全。在一体化发展、高质量发展的引领下,华东电网将以 “清洁发展,内外并举,优化配置”的思路发展电源,有序发展新能源,稳步推进浙南、福建沿海清洁电力送电长三角负荷中心。因此开展特高压交直流电网电压稳定分析及协调控制研究,对提高浙江电网的电压稳定水平有着积极意义。 项目推广应用后,可显著提升电网无功电压控制能力与决策有效性,大幅度降低电压越限、崩溃风险,提高电网安全等级,降低故障率。 项目实施后,可有效降低网损,网损率降低0.01个百分点,按2019年最大负荷8517万千瓦,2020年最大负荷9268万千瓦,最大负荷利用小时数5500小时,平均购电成本0.43元/千瓦时计算,2019年可降低购电成本2014万元,2020年可降低供电成本2192万元。其经济效益显著。 另外,每年网损降低后节省约5100万千瓦时发电量,减少碳排放4.9万吨,粉尘1.4万吨,社会效益显著。同时,对于电网而言,电压稳定是非常重要的,电网每时每刻都要保持无功平衡,使得电压维持在特定范围内。严重的电压失稳会形成大面积停电,对社会生产造成严重损失。交直流联网后无功潮流的转移特性会对整个系统的电压稳定造成影响,本项目致力于解决该问题,提高电网电压稳定,对维持电网安全有较大的社会效益。