登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
据国际大电网委员会统计,21世纪前20年间,全球13次大停电中有12次由潮流失控引起。为解决电网潮流调节难题,我国研发应用了静止同步串联补偿器,可实现灵活调控电网潮流,挖掘现有供电能力。
潮流是表征电网运行的核心指标。我国已建成世界上规模最大、结构最复杂的交直流混合电网,对优化潮流分布、精准控制局部潮流增减有迫切的需求。
静止同步串联补偿器(Static Synonous Series Compensator,简称SSSC)是优化电网潮流分布的利器。SSSC成本低、占地小、功能灵活,适用于局部电网潮流分配不均、输送能力受限、新建输电走廊难度大等情形,尤其可为城市电网潮流控制提供经济高效的技术手段。
电网发展面临潮流调控难题
电网中能量的分布和流向被称为潮流。目前,电力系统“能量流”的流动是由线路阻抗的自然分布决定的。也就是说,对于固定的网架,我们很难控制能量的分配并对其进行优化。潮流控制直接关系电网安全高效运行。据国际大电网委员会统计,21世纪前20年间,全球13次大停电中有12次由潮流失控引起。
我国电网规模和复杂程度已达世界之最,潮流控制问题尤为突出。潮流按阻抗自然分布,轻重不均现象普遍存在。局部潮流重载会在电网中形成“短板效应”,限制整体供电能力的发挥,降低电网利用效率。受土地、环境等因素制约,通过新建线路解决局部潮流重载问题代价高昂,且在城市电网中难以实现。而城市电网密集复杂,部分线路和变压器重载现象更为突出。
随着我国能源转型的推进,负荷中心的供电越来越依靠区外来电。发电侧调节、负荷侧限制等现有潮流控制手段速度慢、灵活性差,作用有限。潮流分布不均成为我国电网面临的技术难题。开展基于柔性交流输电装置的潮流优化控制研究与应用,从而充分挖掘现有电网的供电能力,既是当前需求,也是未来发展需要。
SSSC优化电网潮流分布效率更高
目前,优化电网潮流分布一般会应用什么设备?这些设备各有什么特点?
可控串联电容补偿器为串联容性补偿,可单方向提升潮流。统一潮流控制器(UPFC)兼顾电压和潮流调节双重目标,需采用串、并双换流器结构,换流阀采用模块化多电平换流器(MMC)拓扑,电气结构复杂,换流模块数和连接电抗器数量多,占地面积较大。SSSC则具有限制和提升潮流的双向调节功能。
SSSC基于电压源换流器技术,通过向线路注入可控电压,动态改变线路等效阻抗,使线路的潮流由自然分布变为灵活受控,从而实现对线路和临近电网的潮流重新分配与优化。打个比方,SSSC相当于输电线路中的“红绿灯”,可以有选择地疏导电力潮流,保障电网安全高效运行。自20世纪80年代被业界提出至今,SSSC一直是电力电子领域的研究热点和攻关重点。
作为一种串联型灵活交流输电设备,SSSC无需并联电压支撑和公共直流系统。与其他潮流控制技术相比,其造价和占地面积可降低60%,损耗可减少50%。
2018年,该技术在天津220千伏石各庄变电站示范应用。220千伏石各庄变电站所在的天津西部分区电网属于典型的城市电网,负荷增长迅速,输电线路走廊用地稀缺,新建线路及变电站困难,亟须采用新技术突破供电能力瓶颈。
220千伏石各庄变电站应用的SSSC装置容量±3万千伏安,具有输电线路及输电断面功率均衡、限流等灵活调节功能,解决了高场—石各庄双线潮流分布不均、电力输送能力受限的问题,将断面输送能力从76万千瓦提高至96万千瓦,增加南蔡—北郊供电分区内10%的供电能力,提高了系统安全稳定裕度。
创新攻关填补技术空白
在我国开展SSSC研发之初,国际上仅开展了相关理论研究。SSSC无并联换流器提供电源支撑,在主电路拓扑、系统潮流控制、故障电流耐受与过电压防护等方面的研发难度大。
主电路拓扑方面:SSSC与UPFC相比,没有并联侧的电压支撑,需要解决装置启动运行的难题,满足自励启动需求且进一步降低换流阀造价是研发的难点。
潮流控制方面:装置与线路交互的有功/无功功率相互强耦合,需解决强耦合带来的潮流快速动态控制难题。
故障电流耐受方面:作为串联型设备,耐受故障电流的能力决定了装置运行的可靠性。如何提升器件短时大电流耐受和故障电流快速转移能力、避免直流电容器因过电压击穿换流阀是研发难点之一。
过电压防护方面:SSSC直接串入线路,线路上的雷电等各类过电压会经串联变压器传递到换流阀,SSSC过电压防护技术也是一项难题。
全球能源互联网研究院有限公司聚焦潮流调控技术难题开展攻关,完成了SSSC基础理论、关键技术研究和样机研制,并实现了成果转化和工程示范应用。依托公司重点科技项目,联研院在换流阀研制、运行控制、安全防护、工程应用4个方面取得了一系列创新成果。
经济高效的主电路结构:提出无源阻抗与有源换流器串联的混合拓扑,显著降低换流阀容量,且兼具故障电流限制功能;创新换流阀模块电路结构,研制自励链式换流阀,实现装置自励启动、独立运行,和模块化多电平换流器(MMC)相比,换流阀模块数和电抗器数均减少50%。
快速稳定的控制系统:提出实时归一化电流锁相与注入电压前馈加速的控制方法,攻克电流同步坐标系下潮流解耦控制技术,并研制成套控制系统,大幅提升了潮流动态控制性能。
“皮实”的换流阀:研发绝缘栅双极型晶体管(IGBT)过电流软关断、换流模块防开路、换流阀电流快速转移的过电流三重防护技术,器件、换流模块、换流阀耐受能力逐级提升,过电流耐受能力达27千安/100毫秒,较同类潮流控制技术提升近10倍。
“抗压”的成套装置:串联变压器高压绕组端部电场优化技术和梯级绝缘配合方法保障了装置过电压防护的完整性;等电位无冲击接入及区域潮流优化调控方法解决了工程接入与调控难题。
SSSC在天津220千伏石各庄变电站的应用,为我国电网潮流控制、安全可靠运行提供了新的技术手段,进一步推动了柔性输电领域的技术创新,带动了电网技术和装备制造产业技术升级,为柔性输电技术和重大装备“走出去”创造了条件。
此后,SSSC还将在江苏、浙江等地的负荷中心区域推广,解决城市电网潮流控制问题;在西部、北部清洁能源外送通道应用,解决大规模清洁能源外送通道潮流重载和宽频振荡问题。
(作者单位:全球能源互联网研究院有限公司)
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
2018年12月6日,天津石各庄220千伏静止同步串联补偿器(StaticSynonousSeriesCompensator,SSSC)科技示范工程顺利完成168小时试运行,标志着全球首个静止同步串联补偿器正式投入运行。SSSC技术基于电压源换流器,通过向输电线路注入可控电压,调节线路电压幅值和相位,实现对线路和临近电网的潮流重新
由旧金山湾区的初创公司SmartWires与三大洲的电力公司合作,证明其最新一代输电网技术旨在为其带来更大的控制能力,该公司据此已筹集了5460万美元的资金。据美国证券交易委员会提交的文件显示,新一轮融资是总计8,810万美元的一部分。在5460万美元中,4460万美元包括根据可转换债券发行的股票,这是前
随着各级政府及居民环境保护意识的逐步提升,分布式能源(如太阳能、风能等)发电技术(DistributedGeneration,DG)获得了蓬勃发展,传统配电网需逐步转变为主动配电网(ActiveDistributionNetwork,ADN),以满足对分布式能源的主动控制及主动管理等要求[1,2]。然而,DG大量接入对ADN系统的电压、短
4月8日,东北能源监管局组织召开东北区域2024年电力安委会会议暨电力系统运行方式汇报分析会议,区域、省级电网企业以及主要发电企业共计51家单位,150余人参加此次会议。会议学习传达了国家能源局2024年全国电力系统运行方式汇报分析会会议精神,分析研判了2024年东北区域电力系统运行的主要特征、安
国网新疆电力有限公司聚焦政府关切、产业发展,发挥电力数据要素价值,加强政企数据融合,拓展数据应用范围,创新服务模式,更好支撑政府科学决策,为数字新疆建设贡献力量。近日,国网新疆电力有限公司科技数字化部技术数据处副处长沈佳使用税电指数数据产品制作新疆维吾尔自治区一季度经济运行情况分
近年来,湖南新能源发展迅速,全省新能源装机超过2300万千瓦,占总装机比例超过30%。为加强新能源发电企业涉网安全监管,筑牢新形势下电力系统安全防线,4月12日,湖南能源监管办组织召开2024年新能源安全运行管理厂网联席会议。湖南能源监管办电力安全处、省发展改革委运行处、省调控中心和省电科院负
4月15日,陕西省生态环境厅公开征求《贯彻落实空气质量持续改善行动计划的实施意见(2024—2025年)》(征求意见稿)意见,其中明确了I级、Ⅱ级、III级应急响应措施。在III级应急响应措施的工业减排措施中提到,积极利用区外来电,严格执行绿色节能调度,降低煤电外输量;超低排放燃煤电厂在满足区域供
2月29日,习近平总书记在中共中央政治局第十二次集体学习时强调,“能源安全事关经济社会发展全局”“要统筹好新能源发展和国家能源安全,坚持规划先行、加强顶层设计、搞好统筹兼顾,注意处理好新能源与传统能源、全局与局部、政府与市场、能源开发和节约利用等关系,推动新能源高质量发展”。当前,
为切实做好2024年电力供应保障工作,持续推进电力市场体系建设,进一步加强厂网信息沟通交流,4月3日,西北能源监管局组织召开西北区域及陕宁青三省(区)2024年第一次调度交易与市场秩序厂网联席会议。西北能源监管局有关负责同志出席会议并讲话。会议披露了2023年西北及陕宁青三省(区)电网运行、电
3月28日,国家能源局安全监管司司长汪拥军一行到访集团公司,对电力安全监管工作进行专题调研指导,并召开座谈会。集团公司总经理、党委副书记张晓虎,党委委员、副总经理闫军,国家能源局华北监管局内蒙古业务办主任吴育龙及相关部门负责同志参加会议。张晓虎对国家能源局一直以来对内蒙古电力事业的
3月28日,河南能源监管办会同河南省能源局组织召开全省电力安委会2024年第一次全体会议,深入学习贯彻习近平总书记关于安全生产重要指示批示精神,贯彻落实国家能源局和省委省政府安全生产工作部署要求,总结2023年工作,分析当前电力安全生产面临形势,安排部署能源电力安全生产治本攻坚三年行动和202
为落实国家“十四五”能源规划、推动重大项目建设,3月21日华北能源监管局组织召开内蒙古“十四五”能源规划落实暨项目推进座谈会,华北能源监管局主要负责同志出席会议并讲话。会议通报了2023年能源规划监管工作情况。相关能源企业负责同志分别汇报了“十四五”期间核准的电网、煤电、风光大基地、煤
3月29日,国家能源局发布关于进一步加强和规范电力系统遭受自然灾害影响信息报送工作的通知。信息报送范围为,遭受自然灾害,导致电力系统设备设施停运、损失及用户停电,对电力安全生产、民生或重要用户用电、电力系统运行等造成较大影响或引发较大社会舆论等情况。原文如下:关于进一步加强和规范电
3月18日19时21分,伴随全省大范围大风天气,山西电网风电出力再创历史新高,达到1928.3万千瓦,较2023年11月16日历史极值增加24.1万千瓦,风电出力占当时全省用电负荷的59.1%,有力支撑了山西省内用电和“晋电外送”。近年来,山西省持续推动能源清洁低碳转型,新能源装机容量稳步提升。山西电网风电装
标准化在推进治理体系和治理能力现代化中发挥着基础性、引领性作用。国家高度重视标准化工作,全面推进实施标准化战略,先后颁布了《中华人民共和国标准化法》《国家标准化发展纲要》《质量强国建设纲要》等一系列标准化领域法律法规、政策规划。南方电网公司认真贯彻落实国家标准化战略。公司董事长、
北极星输配电网获悉,9月11日,扬州市政府关于印发扬州市六大主导产业集群高质量发展实施方案(2023-2025年)的通知,其中包括《扬州市高端装备产业集群高质量发展实施方案(2023-2025年)》(以下简称《方案》)。《方案》指出,智能电网。发电领域重点发展燃气-蒸汽联合循环机组等火力发电装备以及可
8月21日,在1000千伏泰吴Ⅱ线一基铁塔附近,国网江苏超高压公司输电运检专业员工应用无人机对输电设备开展X光无损探伤检测。这是X光无损探伤技术首次应用于江苏境内的特高压电网。在本次作业中,作业人员将X光探伤设备固定在无人机上,待无人机飞至指定位置悬停后遥控探伤设备发射X光。X光穿透被测设备
3月9日,2023全国大数据标准化工作会议暨全国信标委大数据标准工作组第九次全会在广州举行。会上发布了《南方电网公司电力数据应用实践白皮书》(以下简称“白皮书”),南方电网公司作为全国信标委大数据标准工作组电力大数据行业组成员,获2022年度成员单位卓越贡献奖,公司数字化部员工杨秋勇荣获2022
根据能源行业标准制修订计划,高压直流输电设备已组织完成《换流站用有功功率动态平衡装置技术规范》能源行业标准(征求意见稿),现公开征求意见。请2023年4月20日于前将意见反馈组织起草单位。[$NewPage$][$NewPage$]
记者9日从中国海油天津分公司获悉,亚洲首座岸电共建平台埕北油田调整/曹妃甸21-3油田开发项目(以下简称“项目”)正式开工建造。据了解,该项目相较于常规海上油气田自发电的供电方式,首创油气生产与岸电供应共建模式,将高压输电设备与油气处理平台共建在平台上,实现海电与岸电的转变,同时用电模式
7月19日,750千伏沙州变电站2组180兆乏静止无功补偿装置(SVC)完成各项试验验证及试运行,与站内原有2组静止无功补偿装置以及2组可控高抗构成站内动态无功调节设备群,具备-1500~720兆乏的动态无功调节能力,刷新了世界单站最大动态无功调节容量纪录,形成了世界单站容量最大柔性交流输电设备(FACTS
3月16日,国网内蒙古东部电力有限公司大兴安岭蒙东地区防山火预警中心响起告警声,监控值班人员通过报警系统回传照片发现根河市110千伏得苍Ⅰ线131号监控线路通道内出现浓烟,立即向线路运维单位推送告警信息。运维人员迅速到达现场处置火情,避免线路通道内发生森林火灾。针对供区内森林草原面积大、
4月22~24日,在±800千伏特高压中州换流站内,运维人员应用中国电力科学研究院有限公司研制的硅橡胶绝缘高效清洁修复剂对站内复合穿墙套管、直流分压器及涂覆室温硫化硅橡胶(RTV)涂料的支柱绝缘子等关键设备开展污秽清除和憎水性修复作业。
2月21日,中国机械工业联合会组织召开山东电工电气集团有限公司2021年第一次新产品鉴定会。山东电工电气自主研制的GXL8-1100/6300-63型、GXL10-1100/6300-63型1100千伏气体绝缘金属封闭输电线路(GIL)通过鉴定。参与鉴定的专家一致认为,两项新产品综合性能指标达到同类产品的国际领先水平。据介绍,
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!