科技日報記者 ?張曄
3月26日3時40分,蘇州姑蘇換流站旁300米處,隨著一道明亮的電弧閃過,白鶴灘-江蘇±800千伏特高壓直流工程姑蘇換流站一處外送交流線路發(fā)生接地短路,故障點短路電流急劇增長。
(資料圖片)
如果故障得不到有效處理,將嚴重威脅交直流電網(wǎng)與設備安全,甚至可能造成大量負荷與電源丟失,區(qū)域面臨停電風險。
危急時刻,繼電保護裝置精準動作將故障清除,姑蘇換流站內(nèi)運行控制“大腦”——直流控制保護系統(tǒng)快速響應,僅1.3秒后,便迅速完成傳輸電能調(diào)節(jié),白鶴灘-江蘇±800千伏特高壓直流工程平穩(wěn)運行,華東電網(wǎng)安然無恙。
據(jù)悉,這是17年來,華東區(qū)域內(nèi)首次開展直流輸電工程的500千伏交流受端電網(wǎng)短路試驗,為我國混合直流輸電技術應用積累了寶貴經(jīng)驗。
姑蘇換流站是白鶴灘-江蘇±800千伏特高壓直流工程落地江蘇的站點,承擔著將四川送來的直流電轉換為交流電,再送往江蘇南部千家萬戶的重任。該站采用了世界首創(chuàng)的常規(guī)直流和柔性直流混合級聯(lián)技術,發(fā)揮常規(guī)直流和柔性直流的技術經(jīng)濟優(yōu)勢的同時,也給華東區(qū)域特高壓交直流混聯(lián)電網(wǎng)安全平穩(wěn)運行帶來了新的挑戰(zhàn)。
“通俗來說,這是個交直流的轉換站,試驗目的就是當交流部分出現(xiàn)問題時,驗證現(xiàn)有控制和保護策略能否確保直流部分不出現(xiàn)問題,不影響整個直流工程和大電網(wǎng)的安全。”國網(wǎng)江蘇電科院繼保自動化通信技術中心副主任孔祥平介紹說,交直流混聯(lián)電網(wǎng)中,當交流系統(tǒng)發(fā)生短路故障時,不僅交流短路電流會快速升高,直流工程電能傳輸受阻,也會導致直流電壓升高,危害直流系統(tǒng)運行安全。
為減小交流系統(tǒng)故障對直流系統(tǒng)正常運行的影響,姑蘇換流站配置了世界首臺±400千伏直流可控自恢復消能裝置,確保交流故障下直流系統(tǒng)運行正常。
為了這套技術的安全水平,國家電網(wǎng)公司在3月26日凌晨3時至4時負荷低谷期開展姑蘇換流站交流線路人工接地短路試驗。
當天凌晨3時,隨著工作人員利用彈射彈擊中500千伏姑瀆5230線C相接地裝置引下線,一條長約10米的電弧貫穿輸電線路與大地。交流系統(tǒng)發(fā)生瞬時接地短路故障,系統(tǒng)繼電保護裝置快速響應,線路兩側故障相開關跳開后重新合閘,交流線路恢復正常運行。
與此同時,直流控制保護裝置快速反應,在2秒內(nèi)控制直流傳輸功率恢復平穩(wěn),十余名技術人員在姑蘇換流站主控室,通過監(jiān)控大屏核實監(jiān)控后臺事件、故障錄波等是否正確。試驗結束后,工作人員還收集白鶴灘-江蘇±800千伏特高壓直流工程近區(qū)變電站、發(fā)電廠、新能源站的相關故障錄波,分析試驗對電網(wǎng)運行影響,并出具相關分析報告,為該直流工程運行和華東地區(qū)交流電網(wǎng)運行方式安排提供依據(jù)。
“本次試驗驗證了白鶴灘-江蘇特高壓直流工程受端交流故障時交直流電網(wǎng)的穩(wěn)定運行能力滿足設計要求,為500千伏線路故障情況下華東電網(wǎng)電氣設備與繼電保護裝置的運行性能驗證和提升積累了寶貴經(jīng)驗,進一步支撐高精尖電氣裝備自主研發(fā)與國產(chǎn)化水平?!眹W(wǎng)江蘇省電力有限公司建設部計劃處處長陳松濤說。
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