所有提高常規DC輸電可靠性的措施對提高特高壓直流輸電的可靠性仍然有效,應進壹步加強。主要包括:降低元器件故障率;采用合理的結構設計,如模塊化、開放性;冗余的概念應用廣泛,如控制和保護系統的並聯冗余、水冷系統和晶閘管的串聯冗余。加強設備狀態監控和設備自檢功能。
針對常規DC工程中存在的問題,如站用電系統、換流變壓器本體保護繼電器等薄弱環節、DC保護系統單元故障等,將采取措施完善特高壓直流輸電系統的設計和建設。此外,還將加強運維人員的培訓,適當增加易損件的備件。
提高特高壓直流輸電工程的可靠性,還可以在設計原則上最大限度地保證每壹極和每壹極的每壹個換流器相互獨立,避免它們之間的故障傳遞。除主回路外,還需要考慮其獨立性:閥廳布置、供電系統、供水系統、電纜溝、控制和保護系統等。
特高壓直流輸電的可靠性指標是什麽?
中國西南水電擬建的特高壓直流輸電工程電壓為±800kV,其主接線方式不同於中國現有的DC工程,每極串聯兩個12脈沖換流器。如果壹臺12脈動換流器發生故障,壹臺健全換流器仍可與同極至端換流站內的任何壹臺換流器壹起運行,因此單極停運的概率會顯著降低。考慮到第壹個UHV DC項目的經驗不足,可行性研究報告初步提出了與三峽-上海DC項目相同的可靠性指標。技術成熟後,預計停運次數可降至2次/(每極年)以下。雙極停運的概率也會大大降低,可以控制在0.05次/年。此外,由於系統研究水平、裝備制造技術、建設運營水平的提高,DC項目的增加以及相關經驗的積累,轉爐平均故障率有望控制在2次/(每轉爐年)。總體而言,特高壓直流工程將比常規DC更可靠。
DC輸電系統可靠性的具體指標有哪些?
DC輸電系統的總可靠性指標超過10。這裏只介紹四個主要的可靠性指標:停運次數、降額等效停運小時數、能源可用率和能源利用率。停機次數:包括系統或設備故障導致的強制停機次數。對於常用的雙極DC輸電系統,可分為單極停運和兩極因同壹原因同時停運引起的雙極停運。對於每極有多個獨立換流器的DC輸電系統,停運次數也可以算作換流器停運。不同的斷電代表對系統不同程度的幹擾。
降額等效停運小時數:由於全部或部分停運或某些功能損壞,DC輸電系統的傳輸容量低於額定功率,稱為降額運行。
降額的等效停運小時為:降額運行的持續時間乘以壹個系數,該系數為降額運行的輸電損耗容量與系統最大可持續輸電容量的比值。
能量可用率:對換流站設備和輸電線路(包括電纜)強制和計劃停運所造成的能量傳輸極限程度的度量,數學定義為可傳輸容量乘以相應持續時間和最大允許連續傳輸容量之和乘以DC輸電系統各種狀態下的統計時間的百分比。
能源利用率:指DC輸電系統輸送的能量與額定輸電能力乘以統計時間的比值。
為什麽要定期統計和評估DC輸電系統的可靠性指標?
直流輸電系統是壹個復雜的自成體系的工程系統,在大多數情況下承擔著大容量、長距離的輸電和聯網任務。因此,有必要設置DC輸電系統的壹些可靠性指標來衡量DC輸電系統達到設計要求和功能的可靠性,並對DC輸電系統的運行性能進行評估。DC系統的可靠性直接反映了DC系統的系統設計、設備制造、工程建設和運行水平。通過對DC系統的可靠性分析,可以提出提高工程可靠性的具體措施,也可以對新建工程提出合理的指標要求。國際電網大會上成立了DC輸電系統可靠性工作組,每兩年對全球所有DC輸電工程的可靠性進行全面統計和評估。
當線路與房屋相鄰時,如何確定特高壓直流輸電線路的走廊寬度和房屋拆遷範圍?
特高壓直流輸電線路走廊寬度主要由兩個因素決定:1。當導體被最大風力偏壓時,確保電氣間隙的要求;2.滿足電磁環境指標(包括電場強度、離子流密度、無線電幹擾和可聽噪聲)限值的要求。根據線路架設的特點,影響在跨中最為嚴重。研究表明,對於特高壓直流工程,當線路靠近房屋時,通過采取拆遷措施,工程建成後的電氣間隙和環境影響可以滿足國家要求。通常在工程建設前期進行可行性研究時,要計算電場強度、離子流密度、無線電幹擾、可聽噪聲等指標。只有這些指標符合國家相關規定,項目才能滿足審批條件。
特高壓直流輸電線路導線類型如何選擇?
在特高壓直流輸電工程中,線路導線類型的選擇除了要滿足電能長距離安全傳輸外,還必須滿足環保要求。其中,對輸電線路電磁環境限值的要求成為導線選擇中最重要的因素。同時,從經濟上講,線路導線類型的選擇也直接關系到建設投資和運行成本。因此,特高壓直流導線截面和分裂型式的研究不僅要滿足經濟電流密度和長期允許載流量的要求,還要綜合考慮電磁環境極限、建設投資和運行損耗,通過計算研究不同結構方式和海拔高度下導線的表面場強和電暈放電電壓,以及分析電場強度、離子流密度、可聽噪聲和無線電幹擾,確定最終分裂型式和分導線截面。對於±800kV直流輸電工程,為了滿足環境影響限值的要求,特別是可聽噪聲。