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四川电网强直弱交现状下 如何控制特高压直流故障冲击

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文丨民建四川省委经济委员会主任 艾明建

目前,四川电网通过向上特高压直流外送,其额定容量已达一定规模;通过溪浙特高压直流外送,额定容量也已达到相应数值;通过锦苏特高压直流外送,额定容量同样达到特定额度;并且还有德宝超高压直流外送,这几种外送方式的额定容量总计已达 2460 万千瓦。这 2460 万千瓦的外送容量接近四川电网今年最大负荷 5056.8 万千瓦的一半。由此可见,四川电网已是全国最为典型的“强直弱交”电网。在交流与直流两种输电形态处于结构发展不均衡的特定阶段时,直流有功和无功受扰出现大幅变化,这种变化激发了超出既定设防标准或设防能力的强扰动,这些强扰动冲击了承载能力不足的交流薄弱环节,从而使连锁故障的风险加剧,全局性的安全水平也明显下降,这就是所谓混联电网“强直弱交”的运行新特性。

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在这种情形下,为了管控因特高压直流出现故障给四川 500 千伏电网带来的冲击,以满足四川电网的动态稳定。目前调度运行所采取的措施如下:其一,对四川攀西、甘孜等地的水电 500 千伏送出通道的输送容量进行限制,致使线路受阻容量仍约有 400 万千瓦,进而导致四川水电被弃用;其二四川网架钢结构,为避免重大事故发生,只得降低特高压直流的运行功率,当下丰水期时锦苏和溪浙特高压直流分别被限制在额定容量的 95%和 90%运行,这也造成了四川水电被弃用。在此现状之下,若四川电网新增三回特高压直流,分别是雅砻江至江西、白鹤滩至江苏以及白鹤滩至浙江这“新三直”。如此一来,四川电网的“强直弱交”状况会更为严重,并且电网的整体安全问题会进一步凸显出来。

“十二五”期间,向上、浙西和锦苏特高压直流投产之后四川网架钢结构,国家电网便呼吁要迅速解决四川电网“强直弱交”的问题。2014 年 8 月,国家电网的主要领导来到四川,与省委省政府领导进行会谈,并且专门提出要尽快把四川电网“强直弱交”的问题解决掉。当时四川省电力公司的主要领导发出感叹。他们觉得四川电网存在安全风险,向上特高压直流、溪浙特高压直流、锦苏特高压直流这三大特高压直流满负荷运行,导致了四川电网“强直弱交”的问题。这些问题无一例外地给电网的安全稳定带来了巨大的压力。

国家能源局针对四川省发改委上报的《四川省“十三五”能源发展规划(征求意见稿)》给出了回复意见。在该回复意见中,明确要求四川省必须高度重视电网安全问题,要加快对 2020 年四川电网目标网架方案进行研究,并且要尽快将其上报以便审批实施。四川省为此及时展开研究论证工作,经过对多个方案进行比较后,确定了特高压交流网架方案,并且在 2018 年将其上报给了国家能源局,然而到现在都还没有获得国家能源局的批准。

预测到 2025 年,四川电网的最大用电负荷约为 6500 万千瓦。“十四五”初,特高压“新三直”投产,四川电网总的直流外送额定功率达到 4860 万千瓦,这是四川电网最大负荷的 75%。显然,四川电网“强直弱交”的状况在进一步恶化。若四川电网“强直弱交”的问题不提早解决,电网的安全以及特高压直流送电都会存在巨大隐患,会使四川电网发生重大事故的风险进一步提升。

加快建设四川电网目标网架,一方面能大幅提升四川电网的安全性能,另一方面可以将目前受阻的水电容量送出。在建的大渡河流域双江口、硬梁包、金川、巴拉、丹巴,雅砻江流域两河口等流域中的大中型水电约 1000 万千瓦,能够在“十四五”期间陆续投产并送到成都地区等负荷中心。否则,会让供四川省内消纳的水电没有送出通道,会面临新一轮大规模弃水,也会使成都地区等负荷中心面临有电用不上而缺电的尴尬局面。

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电网安全生产与人民群众生命财产息息相关,也与改革发展稳定的大局紧密相连。安全对于电网企业而言是最为重要的政治事项,是电网公司的“生命线”,其极端重要性无论怎样强调都不过分。四川电网的安全关乎国家“西电东送”战略的推进,必须切实将其抓紧抓好。当下,确定四川电网目标网架方案已然成为极为紧迫的大事,亟待国家有关部门尽快明确该方案,并尽早开始建设。

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