論起“河道治理”,浙江電力那是專業“弄潮兒”

國網浙江電力“河道治理”專業的?電力公司這麼不務正業的嗎?


不急,容小e賣個關子,先談點兒電網專業的事情~


請看三個問答。


1.隨著經濟社會高質量發展,用電負荷不斷增大,供電不足怎麼辦?

答:加大投資,加快電源、電網建設。


2.輸電線路過載,設備輸送容量不足,安全可靠性不能保障怎麼辦?

答:加大投資,再上一條線路,再增容。


3.安全可靠有保障了,經濟效益太低了,行不行?

答:好像也不行吧?


那怎麼辦?安全和效益,綠色低碳和效益,就只能是魚和熊掌不可兼得嗎?


找到答案前,我們先回顧一則已經不怎麼新的新聞。


論起“河道治理”,浙江電力那是專業“弄潮兒”


10月12日,湖州在220千伏甘泉-祥福輸電雙回線路啟動投運全國首個分佈式潮流控制器(DPFC)示範工程,這也是世界上DPFC在220千伏及以上輸電線路首次應用。


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▍湖州DPFC示範項目實景



分佈式潮流控制器(DPFC)是什麼?


DPFC是一種基於大功率電力電子技術的新型柔性潮流控制裝置。它充分繼承了統一潮流控制器(UPFC)的優秀性能,具有系統運行優化、均衡優化潮流分佈、緩解斷面過載、抑制功率振盪的能力。也克服了統一潮流控制器佔地面積大、配置不夠靈活的問題,可以分佈式地安裝於變電站內或線路耐張杆塔上,對於全網潮流的調節更加精準和便利。


通過加裝DPFC裝置,將易過載線路上的電流“擠壓”到其他承載力更大的線路上,也可以將電流“吸引”到低載線路上,從而動態優化電網潮流分佈,有效緩解部分重載線路的過載壓力,提升區域電網的整體承載力和安全性。


論起“河道治理”,浙江電力那是專業“弄潮兒”


這個解釋似乎過於專業,我們打個比方試試看。


我們先把浙江電網看成是江河湖海交織組成的一張大網,聚焦到局部電網看,則有大河,有許多支流小河。由於每條小河載流能力不同,流經的水流大小也不同。有的河道寬闊、水位低;有的河床窄、堤岸土質松,河水容易溢出。


要解決支流漫水問題,最簡單的處理方法或許就是再挖一條支流進行分流。但這樣的結果是,挖支流挺費錢的,且原本在低水位運行的支流繼續低水位,造成支流資源閒置。


安裝了DPFC就不一樣了。DPFC就像是各條支流出水口上加裝的水閘,守閘人通過觀察每條支流的水位進行水閘調節,讓水流選擇最優路線流向下游,以此實現潮流再分配,保障所有河道以及整個區域的安全。

論起“河道治理”,浙江電力那是專業“弄潮兒”

▍DPFC原理示範


當然,潮流控制器不算頂新鮮的新技術。


隨著電網的發展,我國電網調峰問題日益突出,負荷和潮流分佈不均衡成為造成部分斷面潮流越限,制約局部供電能力和效能提升的典型現象。而浙江電網調峰困難尤為突出。


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在以往電力供不應求、電網擴張式發展階段,解決供電瓶頸及斷面超限問題的主要方式是增加電網投資和建設,也有部分地區探索了統一潮流控制器(UPFC)措施。但是這些方案均存在建設週期長、投資大、佔地大等問題,難以兼顧電網運行與投資效益


論起“河道治理”,浙江電力那是專業“弄潮兒”


為充分喚醒電網側沉睡資源,讓所有“河道”都“物盡其用”,國網浙江電力今年加快探索分佈式潮流控制器(DPFC)建設步伐,以期有效控制系統潮流大範圍轉移。


目前,國網浙江電力採用的是無串聯變壓器的分佈式潮流控制器,第一期項目在杭州、湖州同時試點。


其中,湖州分佈式潮流控制器示範工程共投運分佈式潮流控制裝置總容量為5.8萬千伏安,可動態轉移潮流10萬千瓦,已有效解決線路超載問題,保障局部電網優化分佈,預計節省投資3.6億元。同時,該工程還可支撐長燃燃機停運後負荷安全供電,減少對燃機開機頂峰的依賴,快速增強區域供電能力,確保大電網安全可靠。


國網杭州供電公司220千伏大陸變窯大線分佈式潮流控制器示範工程預計也將於10月中下旬投產,屆時可提升局部斷面供電能力15-20萬千瓦,有利於提升區域電網抵禦故障及風險能力。


值得一提的是,國網杭州供電公司220千伏大陸變窯大線分佈式潮流控制器示範工程,基於微氣象監測裝置等前端感知設備,將環境溫度、環境風速和光輻射強度等監測數據接入分佈式潮流控制器,能在線實時計算線路動態增容數據,實現電網輸送限額動態調整,充分挖掘電網潛能,使設備利用更充分。


試點建設DPFC,正是國網浙江電力解決輸送“瓶頸”、以動態增容喚醒“沉睡”資源的探索路徑之一。今年,浙江全社會用電負荷七創歷史新高,沒有出現影響電網安全穩定供電的斷面和設備超限情況,動態增容功不可沒。


通過在輸電線路等設備上安裝智慧導線精靈、微氣象等前端感知設備,實時採集導線溫度、弧垂,環境風速、風向等數據,在線計算電網供電水平,實現電網輸送限額動態調整,“喚醒”閒置的輸電運行資源,使設備利用更充分,有力支撐高承載電網的輸電能力。

論起“河道治理”,浙江電力那是專業“弄潮兒”

▍輸電線路動態增容在線監測裝置


今年以來,國網浙江電力在全省累計完成24條瓶頸線路動態增容改造,提升輸送能力240萬千瓦,有效緩解了局部供電能力不足問題。根據計劃,今年年底前,國網浙江電力將完成40條重載線路的動態增容,可提升電網輸送能力約350萬千瓦;2023年,將再完成220條110千伏及以上線路增容改造,覆蓋目前所有受限架空線路,省內電網潛能將進一步釋放。


現在,我們再回到最開始的三個問答題。


隨著經濟社會高質量發展,用電負荷不斷增大,供電不足怎麼辦?

輸電線路過載,設備輸送容量不足,安全可靠性不能保障怎麼辦?

安全可靠有保障了,經濟效益太低了,行不行?


答:傳統機制下,受技術等因素制約,為保障電網安全穩定運行,電網企業會綜合氣溫、風速等環境因素,設定設備載流限額,並將限額作為規範確定下來。


考慮到極端天氣等環境,電網企業往往會設定一個嚴苛的限額,而日常絕大多數情況下環境條件是好於設定值的。這在一定程度上造成了設備潛力未能合理釋放。在技術發展受限的情況下,保持設備冗餘度是一種穩妥的方式。


但這種依靠冗餘度來保障電網安全的模式,正遭遇瓶頸。當前,浙江面臨著電量增速放緩以及電價水平下降的雙重壓力。同時,變電站站址和線路廊道資源緊張,以往依靠剛性投資來提升輸變電能力的模式已經難以為繼,亟待通過技術賦能電網,釋放設備潛能,推動電網運維提質增效。


因此,國網浙江電力的回答已經非常鮮明:建設能源互聯網形態下多元融合高彈性電網,保障能源安全,推動低碳發展,降低用能成本,這“三重目標”可以同時實現


END

供稿:融媒體中心|王曉

湖州公司|姚羽霞

電科院|陳騫

杭州公司|富岑瀅

責編:鄧通

校對:陳鄧勤 朱霽丹


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