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电力百科|动态增容怎么增?
来源: | 发布日期:2021-02-05 次 | 人气:123

眼下已近六月,气温走高、企业复工带动浙江用电负荷持续攀升,是时候加把劲,让电网以更充分的准备迎战用电高峰。


5月17日,国网浙江省电力有限公司启用220千伏天咸线、天祥线动态增容,在保障电网安全稳定运行的同时,提升电网运行效率。


数据显示,两条线路短时最大载流能力动态提升到1565安培,输送能力提升20.1%,这是国网浙江电力开展线路动态增容改造后的首个应用场景,通过技术赋能提升电网运行效率。

动态增容是什么?动态我懂,增容我懂,连起来就不懂了。没关系,我们慢慢讲。


1、为什么要开展动态增容?


传统模式下,为保障线路安全,在特定温度、风速环境条件下,输电线路通过的电流是有最高限额的。


以220千伏输电线路为例,电网公司设定“25℃、微风”和“40℃、微风”两个环境值,在这两个环境中,分别限定一个线路最大载流能力值。温度越高、风速越小,最大载流能力就越小。


于是,在室外气温不足25℃的时候,电网公司会按照25℃这个环境值,设定短时最大载流为1375安培,长期最大载流为1250安培。一旦超过这个限额,将通过潮流控制装置,通常是电抗,来改变电网潮流。


而在室外气温超过25℃的时候,即便远未到40℃,也会按照40℃这个环境值,设定短时最大载流为1294安培,长期最大载流为1044安培。


形象比喻下:


电流如同水流,线路如同河道,因为堤坝高度有限,必须给河道里的水限定一个安全线,如果水流过大,就必须引流到其他河里去,不然会决堤!


这是在电网技术受限的情况下,为保障安全而设定的,电网公司将这种限额作为规范定下来。考虑到极端天气,电网公司设定的这个环境值实际上是非常严苛的,大多数情况下环境条件好于人为设定值。


如果全社会用电负荷过大,线路载流压力增大,怎么解决?最简单的方法就是,修建更多的输电线路,进行线路分流。如同高速公路通行压力山大,那就再修几条高速公路分流。


但是,近年来,浙江全社会用电负荷持续攀升,新能源与外来电占比不断增大,电力系统稳定支撑和调节能力下降,浙江省变电站址和线路廊道资源紧张,电量增速和电价“双降”,这些都导致仅仅依靠增量支撑电网发展的模式已经难以为继,要求电网发展模式须由技术导向路线向经济导向路线转变。


因此,国网浙江电力创新提出在不改变电网物理形态的前提下,通过应用“大云物移智链”等技术手段赋能电网,从根本上改变电网运行机理,提高电网辅助服务能力,从而提高电网安全水平和运行效益,推动能源从精细开发向精细使用转变。


而提高电网辅助服务能力,其中一个非常重要的方法,就是动态增容。


2、什么是动态增容


实施电网动态增容就是通过在输电线路上安装智慧导线精灵、微气象、视频监控等前端感知设备,实时采集导线温度、弧垂,环境风速、风向等数据,经过数据分析处理、接收、存储,根据导线发热和散热热平衡等计算线路断面限额,动态准确评估线路载流能力,在线计算电网供电水平,“唤醒”闲置的输电运行资源,使设备利用更充分,全面提升电网运行效率。


我们之前讲到,传统模式下线路会有载流限额,是刚性的,不能越界。


如果实时监测线路的运行情况,综合评估下来是安全的,那么,即使超过这个限额,也完全OK呀!通过技术赋能,用动态变化替代刚性限额,改变传统的“一刀切”的做法,让电网的运行更具弹性,效率更高,这就是动态增容的核心。


回到文章开头提到的220千伏天咸线、天祥线动态增容。500千伏春晓变是宁波市北仑地区的主要电源,配合甬港输变电工程建设,春晓变2号主变与一春线同时停电。为避免春晓变3、4号主变同时失电造成春晓变全停,需通过天咸线和天祥线合环形成电磁环网运行。


但是春晓变区域负荷有95.6万千瓦,而春晓变3号、4号主变与天咸线、天祥线稳定限额为88万千瓦,存在7.6万千瓦的供电缺口,必须要解决线路限载能力,填补供电缺口。

4月底,国网浙江电力对天咸线和天祥线进行动态增容,通过加装线路运行状态监测设备,实时了解线路运行状态。


动态增容后,国网浙江电力在调度主站自动实现动态增容断面稳定限额滚动更新,稳定限额达到109万千瓦以上,成功解决了7.6万千瓦的供电缺口,满足了北仑区的供电需求,为大量外贸、化工企业的复工复产提供了坚强电力保障。


3、动态增容,不止这一个


既然动态增容这么好,当然要加快推进了。更重要的是,目前,浙江各地相继入夏,用电负荷持续攀升,国网浙江电力提出要进一步提升电网运行效率,积极应对即将到来的夏季电力负荷高峰,各地供电公司相继开展线路增容改造工作。


4月26日,宁波220千伏天咸线完成智慧导线精灵安装和调试,标志着浙江首条动态增容线路投运。


5月8日,嘉兴220千伏烟湖线完成增容改造;计划迎峰度夏前完成8条线路动态增容改造。


5月13日,杭州220千伏湖瓶线顺利完成验收,成为杭州地区首条实施动态增容改造的线路。据了解,仅杭州地区,迎峰度夏前将完成5条线路动态增容改造,预计可增加72万千伏安容量,同时线路停电时间降低90%。


在全省范围内,国网浙江电力计划迎峰度夏前完成20条瓶颈线路动态增容改造,进一步提升电网运行效率。


我们方才说过,气温越高、风速越小,线路载流限额越低。随着全省气温的逐渐走高,这将对电网动态增容提出更大考验。国网浙江电力将总结此次应用经验,进一步提升设备动态增容的准确度,在保证电网安全运行的前提下,通过提升运行效率,为全省人民提供安全可靠的电力供应。

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