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智能电网的基础(十一)——电网大停电分析(图)(4)

北极星智能电网在线  来源:知乎专栏    2015/8/7 9:44:37  我要投稿  

我国目前高压直流应用非常广泛,尤其是南网,存在以下特点:

不存在系统稳定问题

功率是可控的,无负荷转移问题

仍需交流系统无功功率支持

交流系统故障,会换相失败,直流功率短时急降

个别会发生双极闭锁,直流功率短时急降

美国能源部根据2003年2月总统指示:“为了保经济、保安全…全国电网必须现代化改造…”;在2003年召开了两次“国家电网预想会议”,主要是建立由东岸到西岸、北到加拿大,南到墨西哥的跨越全国的主要采用超导技术、电力储存技术和更先进的全国直流输电骨干网架,按实际需要各是300~1000万千瓦的输送容量。

目前美国有三个交流同步网、都是复杂自由联网构成,就是它不分区、不分层,电力潮流可以自由的通过电网送电网,构成极不安全又复杂的电网结构。所以造成了多次严重大停电、包括2003年美加大停电如果实现2030年电网预想、有了跨越全国直流网架,就可以将原有复杂自由电网,分成更多由直流来隔离、控制、事故支援的较小同步网区,从而彻底解决美国百年来的交流复杂自由联网结构无法解决的根本问题。

2)保持系统完整性

这点存在一定争议,失稳后如何发展为大停电?是否可以避免大停电的发生,实际存在两种截然不同的理据,使现实存在两种不同原理的保护控制装备,使失稳后带来各种不同的后果

第一种理据是美国“NERC规划准则(NERCPLANNINGSTANDARD)”,它允许发电和输电系统的保护在失稳时跳闸。结果美国许多大停电、还有加拿大、意大利、台湾等等在失稳时,许多发电机和线路跳闸,使系统四分五裂而大停电。

第二种理据是中国“电力系统安全稳定导则”规定的第三道防线。国内电网即使发生失稳,因电网结构和保护可保持系统的完整性,在振荡中心附近可能损失局部负荷,大多数都会在短时内自动恢复同步所以各大区贯彻导则20多年来末发生过系统四分五裂的大停电。

没有保持系统完整性,系统瓦解的实例:

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