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南方电网于2008年将形成“八交四直”的主干网架,西电送广东最大能力达到18.0GW,其中落点广东的直流输电回路数已经达到四回,使南方电网成为含有多馈入直流、远距离、大容量、交直流并联运行的复杂大电网。
南方电网安全稳定运行的一个突出问题是多馈入直流、交直流并联运行电网的暂态稳定性问题。在直流多落点电网中,故障情况下交、直流系统之间的相互影响是一个备受关注的问题。一方面是受端电网对外部电力的输入依赖程度较重,一旦直流系统发生故障将对交流电网产生很大的影响,包括直流系统故障对整个交、直流系统的动态特性和电网稳定性的影响;另一方面是交流电网尤其是受端电网中发生的各种故障对多回直流系统的影响,即交流故障是否会导致直流发生换相失败,严重的交流电网故障是否会导致一回或多回直流系统闭锁,进而造成电网失去稳定等问题。进行多直流落点间交直流交互作用影响的研究对于南方电网的安全稳定运行有着重要的意义。本文基于电力系统机电暂态分析软件BPA,对2008年南方电网丰大运行方式下的相关问题进行仿真研究。
目前南方电网直流系统传输容量占西电东送总输送能力的60%,因此直流系统的安全可靠运行对南方电网安全稳定运行影响十分重大。本文结合南方电网交直流并联运行的特点,对南方电网中各回高压直流输电系统运行操作的要点进行梳理,对正常方式和事故条件下高压直流输电系统的运行操作经验进行了总结,对特殊运行方式下高压直流输电系统的运行操作进行了探讨。
南方电网的主网架东西跨度1000余公里,线路走廊相对集中,沿途地理环境恶劣,气候条件复杂,局部电网位于大面积雷暴和污闪多发区域,多次出现区域性多重故障相继发生的情况,对电网安全稳定运行威胁巨大。此外,南方电网中500kV变电站绝大部分均采用3/2断路器的接线方式,这种接线方式的突出优点是具有较高的供电可靠性和运行灵活性。由于此接线方式中使用的断路器和电流互感器较多,保护接线复杂,增加了事故处理的难度。本文对南方电网中存在的这两类典型复杂故障进行统计和分析,找出事故发生发展的特点和规律,有针对性的提出了反事故措施。