特高压输电网架结构优化与未来电网结构形态研究

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1、特高压输电网架结构优化与未来电网结构形态研究【摘要】根据大电网发展规律，新的更高一级电压电网发展初期，将是系统安全稳定运行的高风险期。在构建特高压电网的过程中，我国电网将出现与输电网架结构密切相关的新的技术问题，典型的包括多级电磁环网问题、短路电流超标问题、多馈入直流相互影响问题和可再生能源大规模送出问题。如果解决不好这些问题，将给特高压电网的安全稳定运行带来严重的隐患。为避免不合理的输电网架结构所导致的稳定破坏事故，深入开展对特高压输电网架结构的研究，具有重要的理论意义和应用价值。【关键词】特高

2、压电网输电网架运行规划发展电网是世界各国电力的共同趋势。作为电力系统重要组成部分的电力网络，其任务不止是在正常情况下能将所发出的电源容量全部送出，还在于它是保证电力系统安全稳定运行的最重要的基础。大电网相比小电网具有很多明显的优势，但是大电网对可靠性要求更高，如果发生恶性连锁反应，可能造成严重的社会影响和经济损失。国内外重大系统事故的经验和教训充分证明，合理的电网结构是电力系统安全稳定运彳丁的基础。1特高压输电网架结构研究存在的主要问题及优化(1)建立输电网架综合评价体系。现阶段，影响输电网架机构

3、评价的因素有很多，特别是现代的评价模型所包含因素较多，不仅使评价过程较为复杂，还使权重系数取值存在困难，影响了最终的评价结果。为了解决这一问题，就要建立新型输电网架综合评价体系，使其能够清晰反映出其中存在的主要矛盾，并具有一定的实用价值和工程意义。主要评价方法则为模糊综合评价法，这种方法不仅含有专家工程经验，还能将定性分析和定性计算结合在一起，减少错误的发生。(2)送端系统的输电网架结构研究。我国对能源结构进行战略性调整以后，能源资源和负荷需求的逆向分布格局并没有发生重大变化，未来输电网架的结构研

4、究发展方向要放在如何开展风力发电，如何进行光伏发电大规模输送工作上。由于现阶段的特高压电网规划重点是受端系统，对于送端系统的研究较少，更缺乏对送端系统未来形态设计，针对这种情况，我国未来的工作重点应放在输电网架结构送端系统的未来形态设计中，以此来完善特高压电网规划。(3)分析特高压多级电磁环网运行方式。现阶段对于电磁环网的研究主要是500千瓦和220千瓦的两级电压，对于1000千瓦、500千瓦和220千瓦的多级电磁环网研究涉及过少。由于多级电磁环网所涉及的电压等级较多，最高电压和最低电压的线路在功

5、率传输上的差距较大，伹网络联系较频繁，这样一来就使功率转移和短路电流超标问题更加严重，因此，要分析特高压多级电磁环网运行方式。要实现多级电磁环网运行方式，就要断开电磁环网的中低压等级输电开关，实现开环运行。2未来电网结构形态为了满足社会发展需要，实现电网升级换代，以美国为首的发达国家和以欧盟为首的国际组织，纷纷开始研究分布式电源、可再生发电能源和微电网技术，由此也开始了智能电网研究。2.1可再生发电能源电网结构2010年，位于欧洲游北海沿岸的国家纷纷进行了可再生发电能源电网结构计划，主要方式是将各

6、国风力、光伏、水利发电等整合在一起，试图构建北海沿岸清洁能源的超级电网。当北海电网建成以后，英国海上风电、德国光伏发电就会与挪威水电链在一起，以满足欧盟国家用电需求。同时北海电网和德国在中东、北非等国家的沙漠地区构建太阳能发电项目，充分利用太阳能，这样一来不仅能缓解欧洲的能源危机，减少温室企业的排放，还能为欧盟国家提供可靠的电力输出。电压源换流器(VoltageSourceConverter，VSC)以全控型功率器件为基础，电流能够自关断，可以工作在无源逆变方式，与电流源换流器(CurrentSo

7、urceConverter,CSC)有本质的区别，因此被认为是未来直流输电中电流源换流器的理想替代者。2.2直流异步互联电网结构这种电网结构是由美国展开的一种活动，主要由东部、西部、Texas系统的直流互联电网构成，但这三大电网却是互为自由的联网，也就是指不分层、不分区的联络线路，实现大功率输送电。近年来，美国又对该输电网架结构进行调整，并设想在2030年要将美国未来电网覆盖面将是从美国东岸直到美国西岸，南至墨西哥，北至加拿大，这样既能提升事故支援能力，又能使输电设备的利用率充分发挥出来。2.3特

8、高压同步电网结构特高压电网宜尽快形成坚强的主环网结构，有利于保障电网安全性，充分发挥特高压电网的输电效益。我国对于电网结构的计划是预计在2020年，实现以平北华中华东为中心，东北、南方、西北电网为辅的特高压电网结构，“三平”作为中心电网，通过直流方式与东北、南方、西北电网形成互联模式，以此缓解我国用电紧张问题。3结语合理的电网结构是电力系统安全稳定运行的基础。根据大电网发展规律，新的更高一级电压电网发展初期，将是系统安全稳定运行的高风险期。在构建特高压电网的过程中，我国电网将出现与