8月1日，在中國電力科學(xué)研究院有限公司，電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定研究團隊開展高比例新能源大電網(wǎng)安全穩(wěn)定分析及控制策略驗證，通過實時分析電力系統(tǒng)主導(dǎo)失穩(wěn)特征，提出響應(yīng)驅(qū)動式安全穩(wěn)定實時分析及控制措施，推動大電網(wǎng)安全技術(shù)保障水平提升。
中國電科院充分發(fā)揮科研綜合優(yōu)勢，在大電網(wǎng)安全穩(wěn)定分析與控制、電力電量平衡與系統(tǒng)安全保障分析、大型充油設(shè)備防爆燃技術(shù)等方面，組織科研團隊持續(xù)開展創(chuàng)新，全力支撐大電網(wǎng)安全穩(wěn)定高效運行。
電力系統(tǒng)的非預(yù)想故障是指電力系統(tǒng)運行過程中，各種不可預(yù)想或難以預(yù)測的原因?qū)е碌墓收?。隨著電力電子設(shè)備爆發(fā)式增長，其強隨機性、弱支撐性、低抗擾性導(dǎo)致電網(wǎng)運行方式愈加復(fù)雜多變、非典型化特征凸顯，非預(yù)想故障發(fā)生概率顯著增大。
中國電科院電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定研究團隊通過探索新能源高占比電力系統(tǒng)主導(dǎo)失穩(wěn)形態(tài)實時響應(yīng)特征，研判新型電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定演化規(guī)律，研究響應(yīng)驅(qū)動的大電網(wǎng)安全穩(wěn)定實時控制技術(shù)，可實現(xiàn)電力系統(tǒng)非典型運行方式、非預(yù)想故障場景下的實時判別及防控。團隊從穩(wěn)定分析及控制基礎(chǔ)理論、算法軟硬件集成、功能及型式試驗、全鏈路閉環(huán)仿真測試等方面，完成了大電網(wǎng)安全穩(wěn)定實時控制裝置研發(fā)，實現(xiàn)了傳統(tǒng)預(yù)案式“有限防控”到響應(yīng)驅(qū)動式“全防全控”的換代升級。
目前，安全穩(wěn)定實時控制裝置已在新疆、山東電網(wǎng)實現(xiàn)示范應(yīng)用。裝置子站實時采集系統(tǒng)電氣量并上送至主站，主站實時分析系統(tǒng)受擾響應(yīng)，提前預(yù)判安全穩(wěn)定性演化態(tài)勢，當(dāng)識別失穩(wěn)風(fēng)險時，可提前啟動控制策略，降低故障影響范圍。
隨著特高壓直流和新能源的大規(guī)模接入，大電網(wǎng)的安全運行面臨挑戰(zhàn)，電力電量平衡分析難度不斷增大。電力系統(tǒng)面臨的不確定性增強，系統(tǒng)規(guī)劃平衡場景數(shù)量和復(fù)雜度顯著增加，平衡分析計算量大幅增多，傳統(tǒng)的機組組合計算方法求解速度慢，需要進行大量聚合簡化，效率和精度難以兼得。
中國電科院電力電量平衡研究團隊持續(xù)升級國家電網(wǎng)規(guī)劃仿真平臺核心算法，提出了“知識驅(qū)動+數(shù)學(xué)優(yōu)化”雙輪驅(qū)動的源網(wǎng)荷儲一體化生產(chǎn)模擬技術(shù)，支撐電力供需平衡和新能源電力消納仿真計算分析，提升電力規(guī)劃多階段、多方案、多場景供需平衡計算的速度和精度。年初以來，研究團隊依托國家電網(wǎng)規(guī)劃仿真平臺，應(yīng)用源網(wǎng)荷儲一體化生產(chǎn)模擬技術(shù)開展電力電量平衡分析，研判系統(tǒng)供應(yīng)安全和新能源電力消納情況，助力“十五五”電網(wǎng)科學(xué)規(guī)劃。
近年來，隨著特高壓直流工程的建設(shè)，換流變壓器等大型充油設(shè)備投運數(shù)量越來越多、單體容量越來越大。作為特高壓直流輸電工程的關(guān)鍵設(shè)備，換流變壓器的安全狀態(tài)對于電網(wǎng)運行具有重要意義，需確保其安全運行。中國電科院大型充油設(shè)備防爆燃框架項目團隊開展故障演化機理和清除保護技術(shù)研究，攻關(guān)特高壓大型充油設(shè)備故障防爆燃關(guān)鍵技術(shù)和裝備，提升大型充油設(shè)備安全運行水平。針對換流變壓器內(nèi)部故障的快速清除，團隊創(chuàng)新提出兩種技術(shù)路線，并聯(lián)合國內(nèi)多家單位研發(fā)快速斷路器和旁路觸發(fā)間隙裝備。針對高能電弧場景下的換流變壓器自身防爆能力提升，團隊創(chuàng)新研制了400毫米壓力釋放閥?？焖贁嗦菲?、旁路觸發(fā)間隙設(shè)備和壓力釋放閥共同構(gòu)成了換流變壓器防爆燃防線。
團隊成員介紹，特高壓換流變壓器防爆燃用500千伏快速六氟化硫斷路器的開斷時間在25毫秒以內(nèi)，機械壽命為1萬次，可遏制特高壓換流變壓器放電電弧發(fā)展。該設(shè)備在±800千伏隴東—山東特高壓直流輸電工程東平換流站、±800千伏金上—湖北特高壓直流輸電工程幫果換流站各示范應(yīng)用8臺。特高壓換流變防爆燃用500千伏旁路觸發(fā)間隙通過第三方性能試驗。目前，2臺設(shè)備已在±800千伏姑蘇換流站帶電運行超過1個月。400毫米壓力釋放閥已經(jīng)過密封性、啟閉壓力、響應(yīng)時間等型式試驗，全面驗證了其性能穩(wěn)定性與工程適配性，為后續(xù)系列化應(yīng)用和標準制定打下基礎(chǔ)。(楊亞迪)
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