论起“河道治理”,浙江电力那是专业“弄潮儿”

国网浙江电力“河道治理”专业的?电力公司这么不务正业的吗?


不急,容小e卖个关子,先谈点儿电网专业的事情~


请看三个问答。


1.随着经济社会高质量发展,用电负荷不断增大,供电不足怎么办?

答:加大投资,加快电源、电网建设。


2.输电线路过载,设备输送容量不足,安全可靠性不能保障怎么办?

答:加大投资,再上一条线路,再增容。


3.安全可靠有保障了,经济效益太低了,行不行?

答:好像也不行吧?


那怎么办?安全和效益,绿色低碳和效益,就只能是鱼和熊掌不可兼得吗?


找到答案前,我们先回顾一则已经不怎么新的新闻。


论起“河道治理”,浙江电力那是专业“弄潮儿”


10月12日,湖州在220千伏甘泉-祥福输电双回线路启动投运全国首个分布式潮流控制器(DPFC)示范工程,这也是世界上DPFC在220千伏及以上输电线路首次应用。


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▍湖州DPFC示范项目实景



分布式潮流控制器(DPFC)是什么?


DPFC是一种基于大功率电力电子技术的新型柔性潮流控制装置。它充分继承了统一潮流控制器(UPFC)的优秀性能,具有系统运行优化、均衡优化潮流分布、缓解断面过载、抑制功率振荡的能力。也克服了统一潮流控制器占地面积大、配置不够灵活的问题,可以分布式地安装于变电站内或线路耐张杆塔上,对于全网潮流的调节更加精准和便利。


通过加装DPFC装置,将易过载线路上的电流“挤压”到其他承载力更大的线路上,也可以将电流“吸引”到低载线路上,从而动态优化电网潮流分布,有效缓解部分重载线路的过载压力,提升区域电网的整体承载力和安全性。


论起“河道治理”,浙江电力那是专业“弄潮儿”


这个解释似乎过于专业,我们打个比方试试看。


我们先把浙江电网看成是江河湖海交织组成的一张大网,聚焦到局部电网看,则有大河,有许多支流小河。由于每条小河载流能力不同,流经的水流大小也不同。有的河道宽阔、水位低;有的河床窄、堤岸土质松,河水容易溢出。


要解决支流漫水问题,最简单的处理方法或许就是再挖一条支流进行分流。但这样的结果是,挖支流挺费钱的,且原本在低水位运行的支流继续低水位,造成支流资源闲置。


安装了DPFC就不一样了。DPFC就像是各条支流出水口上加装的水闸,守闸人通过观察每条支流的水位进行水闸调节,让水流选择最优路线流向下游,以此实现潮流再分配,保障所有河道以及整个区域的安全。

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▍DPFC原理示范


当然,潮流控制器不算顶新鲜的新技术。


随着电网的发展,我国电网调峰问题日益突出,负荷和潮流分布不均衡成为造成部分断面潮流越限,制约局部供电能力和效能提升的典型现象。而浙江电网调峰困难尤为突出。


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在以往电力供不应求、电网扩张式发展阶段,解决供电瓶颈及断面超限问题的主要方式是增加电网投资和建设,也有部分地区探索了统一潮流控制器(UPFC)措施。但是这些方案均存在建设周期长、投资大、占地大等问题,难以兼顾电网运行与投资效益


论起“河道治理”,浙江电力那是专业“弄潮儿”


为充分唤醒电网侧沉睡资源,让所有“河道”都“物尽其用”,国网浙江电力今年加快探索分布式潮流控制器(DPFC)建设步伐,以期有效控制系统潮流大范围转移。


目前,国网浙江电力采用的是无串联变压器的分布式潮流控制器,第一期项目在杭州、湖州同时试点。


其中,湖州分布式潮流控制器示范工程共投运分布式潮流控制装置总容量为5.8万千伏安,可动态转移潮流10万千瓦,已有效解决线路超载问题,保障局部电网优化分布,预计节省投资3.6亿元。同时,该工程还可支撑长燃燃机停运后负荷安全供电,减少对燃机开机顶峰的依赖,快速增强区域供电能力,确保大电网安全可靠。


国网杭州供电公司220千伏大陆变窑大线分布式潮流控制器示范工程预计也将于10月中下旬投产,届时可提升局部断面供电能力15-20万千瓦,有利于提升区域电网抵御故障及风险能力。


值得一提的是,国网杭州供电公司220千伏大陆变窑大线分布式潮流控制器示范工程,基于微气象监测装置等前端感知设备,将环境温度、环境风速和光辐射强度等监测数据接入分布式潮流控制器,能在线实时计算线路动态增容数据,实现电网输送限额动态调整,充分挖掘电网潜能,使设备利用更充分。


试点建设DPFC,正是国网浙江电力解决输送“瓶颈”、以动态增容唤醒“沉睡”资源的探索路径之一。今年,浙江全社会用电负荷七创历史新高,没有出现影响电网安全稳定供电的断面和设备超限情况,动态增容功不可没。


通过在输电线路等设备上安装智慧导线精灵、微气象等前端感知设备,实时采集导线温度、弧垂,环境风速、风向等数据,在线计算电网供电水平,实现电网输送限额动态调整,“唤醒”闲置的输电运行资源,使设备利用更充分,有力支撑高承载电网的输电能力。

论起“河道治理”,浙江电力那是专业“弄潮儿”

▍输电线路动态增容在线监测装置


今年以来,国网浙江电力在全省累计完成24条瓶颈线路动态增容改造,提升输送能力240万千瓦,有效缓解了局部供电能力不足问题。根据计划,今年年底前,国网浙江电力将完成40条重载线路的动态增容,可提升电网输送能力约350万千瓦;2023年,将再完成220条110千伏及以上线路增容改造,覆盖目前所有受限架空线路,省内电网潜能将进一步释放。


现在,我们再回到最开始的三个问答题。


随着经济社会高质量发展,用电负荷不断增大,供电不足怎么办?

输电线路过载,设备输送容量不足,安全可靠性不能保障怎么办?

安全可靠有保障了,经济效益太低了,行不行?


答:传统机制下,受技术等因素制约,为保障电网安全稳定运行,电网企业会综合气温、风速等环境因素,设定设备载流限额,并将限额作为规范确定下来。


考虑到极端天气等环境,电网企业往往会设定一个严苛的限额,而日常绝大多数情况下环境条件是好于设定值的。这在一定程度上造成了设备潜力未能合理释放。在技术发展受限的情况下,保持设备冗余度是一种稳妥的方式。


但这种依靠冗余度来保障电网安全的模式,正遭遇瓶颈。当前,浙江面临着电量增速放缓以及电价水平下降的双重压力。同时,变电站站址和线路廊道资源紧张,以往依靠刚性投资来提升输变电能力的模式已经难以为继,亟待通过技术赋能电网,释放设备潜能,推动电网运维提质增效。


因此,国网浙江电力的回答已经非常鲜明:建设能源互联网形态下多元融合高弹性电网,保障能源安全,推动低碳发展,降低用能成本,这“三重目标”可以同时实现


END

供稿:融媒体中心|王晓

湖州公司|姚羽霞

电科院|陈骞

杭州公司|富岑滢

责编:邓通

校对:陈邓勤 朱霁丹


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