为进一步加强特高压骨干网架安全管理,国家能源局组织近日编制印发《关于加强直流输电系统安全管理的通知》(以下简称《通知》)、《防止直流输电系统安全事故的重点要求》(以下简称《要求》)。
国家能源局表示,当前我国已建成投运多条直流输电工程,承担全国近10%的电力输送,已成为我国骨干网架的重要组成部分。在提升大范围电力资源配置能力的同时,直流输电系统也逐渐暴露出关键设备可靠性有待进一步提升、交直流混联电网系统性风险日益增大等安全风险。随着新型电力系统建设逐步深入,直流输电系统将承担更为繁重的跨区送电任务,对大电网安全的影响也将更为突出。《通知》和《要求》的印发,旨在通过出台政策文件和技术指导性文件,建立直流输电系统安全管理政策体系,全面提升我国直流输电系统安全管理水平。
《通知》以直流输电系统全过程安全管理为主线,立足电力主管监管部门、电力企业在直流输电安全管理方面的职责定位,从规划、建设、运行各阶段提出工作要求。
《通知》要求,电力相关管理部门要加强对直流换流站等直流输电重点电力设施的安全管理,针对将重要直流输电通道纳入有关联合防控机制的有关措施开展研究,协调解决电力设施保护、输电通道规划、新能源配套支撑电源建设、电力用户电能质量管控等方面问题。
电力相关管理部门应重视大规模新能源通过直流外送的网源统筹规划,在直流工程的送、受端同步规划布局一定规模的配套常规电源或调相机、静止无功补偿装置等支撑性资源,并督促相关项目业主按期建成投产,确保交流系统具有充足的惯量和电压支撑。电力企业应坚持结合输电需求和送、受端交流系统条件,论证采用先进成熟的直流输电技术和换流站接入系统方案,送受端系统的直流短路比、多馈入直流短路比以及新能源多场站短路比应满足有关国家(行业)标准的要求。
电力企业要加强直流近区风电、光伏集中地区的电网运行管理,配合国家能源局研究制定防止新能源机组大面积脱网的反事故措施。根据常规电源、新能源开机方式及负荷水平合理安排直流运行方式,加强对直流安全稳定控制系统运行状态监视,合理安排直流近区电网交流线路停电检修,避免因交流线路检修问题对直流系统安全运行产生影响。
《要求》以防范人身伤亡、重大电网事故和重特大设备故障为导向,以确保直流输电系统安全稳定运行为目标,全面研究总结近年来我国直流输电系统运行经验和事故教训,协调电网企业不同技术路线及差异化经验做法,从直流近区电网安全、直流输电线路安全、直流输电设备安全、防止直流典型事故等4方面,提出536条需要重点关注的技术与管理措施。
其中,直流近区电网安全部分,主要针对交直流混联电网特性,明确了直流输电系统接入送受端交流系统的稳定特性和防御策略要求,提出防止新能源机组大规模脱网、防止直流系统振荡等方面的措施。
《要求》提出,应通过在新能源多场站短路比不足的新能源场站加装分布式调相机等方式,提升直流近区新能源场站的支撑能力,保证新能源发电单元升压变低压侧的新能源多场站短路比在1.5及以上。合理安排直流和新能源运行方式,防范直流故障引起新能源连锁脱网。
针对新能源孤岛接入柔性直流系统,应根据系统需要设计功率盈余解决方案,措施包括但不限于配置耗能装置、控制协调配合策略、稳控装置等方式,以满足系统的故障穿越要求。
新能源经直流外送系统,在新能源场站并网前,应组织开展新能源与直流运行特性和振荡专题分析,新能源场站建设单位应向电网企业提供新能源机组电磁暂态模型、机电暂态模型、新能源机组硬件控制器及控制系统参数、新能源场站拓扑结构、新能源场站设备和送出线路参数等资料,用以开展直流与新能源综合系统阻抗特性分析。针对存在振荡风险的情况应制定有针对性的防范措施,落实避免振荡风险的新能源并网技术要求,确保满足与直流协调运行的技术要求,确保不引起振荡。
新建换流站交直流设备及直流近区新能源设备应具备1.3倍最高运行电压下持续运行500ms以上的电压耐受能力,防止直流故障扰动期间相关设备发生过电压跳闸。
新能源经直流外送系统,应保证直流近区新能源机组自身并网稳定性,对新能源机组进行硬件在环等必要试验,确保新能源机组能够在较弱电网条件下(短路比不大于1.5)安全可靠运行。
存在宽频振荡风险的直流输电系统,应开展振荡风险评估,并根据评估结果采取监测、保护及抑制措施,同时需要对周边新能源机组的宽频振荡风险进行评估,如无法排除宽频振荡风险,应对新能源机组配置监测手段和抑制措施。
直流近区新能源场站应优化机组动态性能,根据系统安全稳定的要求优化控制参数,提高故障情况下的系统安全稳定水平。
国家能源局表示,从编制目的和主要内容上看,《通知》侧重于从管理角度提升直流输电系统安全水平,对主管监管部门和电力企业安全管理工作提出要求;《要求》侧重于从技术管理角度提升直流输电系统安全水平,对电力企业直流技术各专业工作环节进行规范。二者各有侧重,从管理和技术2个层面初步构建起直流输电安全管理政策体系。