计算直流受端各换流站的多馈入短路比和多馈入有效短路比,如表3所示。其中青州、智圣和青岛站是500 kV换流站,潍坊、临沂站是1000 kV换流站。
表3 4种方式下换流站短路比及有效短路比统计结果
由表2中数据可知,直流受端500 kV和1000 kV换流站的多馈入短路比和有效短路比均表现出受端交流系统为较弱的系统,其中保持直流功率不变的情况下,降低交流受电断面可以提高多馈入短路比。
4 提高山东受电断面输电能力的措施
4.1 利用移相器改善潮流分布
在山东断面上增设移相器(也称为相角调节器)可以通过调节电压相角实现合理分配线路潮流,提高断面输电能力[21]。
如3.1节中的计算结果,山东断面的输电能力受到线路或者主变N-1故障之后热稳限额的约束,存在电磁环网的断面上,如果使得1000 kV线路及500 kV线路上的潮流不偏重于某一个通道,更加均匀地分布,能够增加整个断面输电能力。例如在山东受电断面2回特高压和4回500 kV线路的情况下,其中受到济南主变N-1故障后另一台主变热稳的限制,断面极限为10 000 MW。其中辛安—聊城并未达到极限,设定天津南—济南的潮流到4300 MW后受到济南主变N-1的限制并不能再增加,而辛安—聊城的功率可以调整得更大。在辛安—聊城上装设移相器,移相角度为-5°时,能增加山东受电断面能力1000 MW,如图16所示。
图16 山东受电断面增加移相器之后潮流
4.2 利用调相机加强电网无功动态支撑能力
调相机在系统电压较大幅度降低时,能够利用短时强励能力(强励电压为2倍额定励磁电压,强励允许时间为10 s)提供大量动态无功支撑,有助于系统电压恢复,提高系统电压稳定性。可在在潍坊、临沂特高压换流站近区及青州换、智圣换近区分别加装调相机(如图17所示)。
在3.3节中提到的山东电网连续换相失败并导致电压崩溃的例子中。在潍坊、临沂特高压环流站分别加900 Mvar的调相机后,在天津南—济南、济南—潍坊、潍坊—临沂线路发生N-1故障后电网能够保持稳定,如图18所示。根据计算结果,调相机可以增强直流受端的动态无功支撑能力,加装1800 Mvar的调相机可以提高山东受电断面或直流受入输电能力2000 MW。
