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国网密集部署特高压提效 涉及配套电源、网架结构、电力交易机制等多方面因素

北极星输配电网  来源:中国能源报  作者:王旭辉  2019/5/15 8:41:27  我要投稿  
所属频道: 电网建设  关键词:特高压 配套电源 特高压直流

北极星输配电网讯:国家电网有限公司近日透露,2018年,该公司通过投产送受端调相机、提高换流站和风电场设备核定耐压能力等措施,使得哈密南-郑州、酒泉-湖南、扎鲁特-青州特高压直流输电工程外送能力分别提高至540、450、620万千瓦。下一步,该公司将进一步采取积极措施,提升哈密南-郑州、酒泉-湖南、昌吉-古泉、扎鲁特-青州等现有特高压外送通道的输送能力。

配套电源滞后影响输电效率

“部分特高压直流自投运以来,因配套电源投产滞后,使得通道输电能力不能充分发挥。”国网相关人士此前介绍。

由于风电、太阳能发电等波动性、间歇性特点,需搭配一定比例的火电输送才能保证电网安全稳定运行,然而,由于相关配套电源投产滞后等原因致使部分特高压项目未按规划满功率运行。如备受关注的我国首条新能源特高压输电工程——酒泉-湖南特高压直流的设计送电能力为800万千瓦,其中新能源送电占比超过40%,但由于配套200万千瓦火电建设进度相对滞后,影响该特高压工程的外送能力,最大输送能力为450万千瓦,为设计值的56%。因此上述人士建议,应加快配套火电建设,提升直流输送能力,有效促进甘肃省内富余电力外送消纳。

其实,不仅是定位输送新能源的特高压,其他部分特高压直流也存在因配套电源滞后等原因导致输电效率不高的问题。如晋北-江苏特高压直流除网对网汇集450万千瓦电力外,目前仅有神泉一期2×60万千瓦机组明确为配套改接电源,其余3座、402万千瓦配套电源在国家停缓建名单内,未能充分发挥该工程800万千瓦的外送电能力。

“强直弱交”正逐渐改善

同时,特高压“强直弱交”问题突出,尤其是东中部受端电网建设滞后,承接大规模直流能力不足,也制约了直流输电能力发挥。其中,最为突出的是华北、华中已形成一张同步电网,但仅通过一条特高压交流单线(晋东南-南阳-荆门特高压交流工程)联网,存在很大的安全风险。为防止大电网安全事故,已投运特高压直流被迫限功率运行,影响其输电效率,同时新的直流也不能建设。

对此,国网曾多次建议国家核准建设“西纵”——蒙西-湘南特高压交流工程和“中纵”——锡盟-张北-赣州特高压交流工程,确保华北、华中电网安全稳定运行,同时加快启动建设一批特高压重点工程,推进电网互联互通,进一步提高电网优化配置能力。如今,这些建议正逐步落地。

2018年9月,国家能源局印发的《关于加快推进一批输变电重点工程规划建设工作的通知》(以下简称“《通知》”)透露,为配合青海-河南、陕北-湖北、雅中-江西特高压直流工程高效落地,将配套建设驻马店-南阳、驻马店-武汉、荆门-武汉、南昌-武汉、南昌-长沙特高压交流工程。记者梳理发现,这些特高压将与在运的晋东南-南阳-荆门特高压交流工程形成覆盖南阳、驻马店、武汉、荆门、南昌、长沙的“日”字形华中特高压交流联网。

截至目前,青海-河南特高压直流、驻马店-南阳特高压交流已开工建设;陕北-湖北特高压直流获核准。同时,《通知》中要求的张北-雄安特高压交流工程已于近日全面开工,该工程是华北特高压交流网架“三横三纵一环网”的重要组成之一。

由此可见,与此前不同,本轮特高压建设注重“强直强交”,并着力补强华北特高压交流网架。

同时,驻马店-武汉、南昌-武汉、张北-雄安、北京西-石家庄特高压交流工程以及正在建设的蒙西-晋中特高压交流正是原特高压“西纵”“中纵”规划的部分区段,尤其是分段后的张北-雄安、北京西-石家庄特高压交流以及驻马店-南阳特高压交流工程均属于省内特高压工程,有助于其审批。其实,类似情况此前已出现过,如国网曾规划的“东纵”锡盟-南京特高压交流工程,落地时变为锡盟-山东特高压交流工程。也就是说,目前特高压交流工程一般仅限于区域电网。

另据悉,近日,苏通GIL综合管廊工程电气施工正稳步推进,为将来华东特高压交流环网合环运行打下坚实的基础。可以预见的是,随着华东特高压交流环网合环运行后,将优化当地的电网结构。正因如此,华东才有可能接受新的直流馈入,符合《通知》中加快推进白鹤滩-江苏、白鹤滩-浙江特高压直流工程的要求。

特高压提效是渐进过程

2018年4月,国家能源局发布的《浙福特高压交流等十项典型电网工程投资成效监管报告》显示,哈密南-郑州特高压设计输送容量为800万千瓦,自2014年1月27日投产以来最大输送功率一直低于设计水平,维持在500万千瓦以下。在国网的努力下,该工程2018年外送能力提高到540万千瓦。

扎鲁特-青州特高压额定输送容量1000万千瓦,于2017年12月31日正式运行,是我国也是世界上首批额定容量提升至1000万千瓦的±800千伏特高压直流工程之一。2018年,该工程的输送能力从年初的100万千瓦逐步提升至270万千瓦,随着夏季负荷高峰时段的到来,又提升至500万千瓦、700万千瓦,极大缓解了华北地区的缺电问题。

由此可见,随着配套电源、电网网架、电力市场交易机制的完善,以及社会经济的快速发展,特高压提效是一个渐进过程。国网相关人士介绍,电网设备负载达额定容量80%是重载,超过100%就是过载,因此应客观看待特高压运行的效率问题。

对于下一步工作,国网发展部相关人士表示,将加快推进张北-雄安特高压交流、华中环网,以及青海-河南、雅中-江西、陕北-武汉特高压直流工程建设;通过推动加快配套电源建设、加强送受端电网结构、提高换流站和风电场设备耐压能力、优化运行方式安排等措施,进一步提升哈密南-郑州、酒泉-湖南、昌吉-古泉、扎鲁特-青州等现有特高压外送通道的输电能力。

编后

交流具有网络功能,可以灵活地汇集、输送和分配电力,是电网构建和安全运行的基础;直流相当于一条全封闭的点对点高速公路,在大容量、超远距离输电方面具有经济优势,因此特高压交流和直流科学搭配,才能使电力输送高效、经济、稳定。正如一位业界人士所解释的那样:“直流电网的规模有多大,受端电网的规模就要有多大,如果将一个小石头丢进小水盆里可以,但放一个大石头就会溅出水来,因此有多大的石头,就要有相对足够大的水盆,才不至于使水溅出来。”

同时,电力系统因其特殊性,发、输、配、变、用等环节需实时平衡,网源荷需协调发展,也就是说,电源不协调、网架不坚强等都会影响电网的输送效率。近年来,新能源快速发展、大规模接入电网,对包括特高压在内的各级电网安全稳定运行都产生了重要影响,为此,调相机、负荷侧需求响应、电网侧储能等新技术新设备逐渐应用到电力系统中,使得电力系统更智能、坚强,并逐步提高电网的运行效率。

当然,仅有硬件坚强不够,还需要完善软件。可以预见的是,随着我国加快推进电力现货市场、健全电力市场交易机制,将进一步打破地域壁垒,有助于跨区跨省输电,提高特高压输电效率。

原标题:国网密集部署特高压提效 涉及配套电源、网架结构、电力交易机制等多方面因素

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