北极星智能电网在线讯:巴西美丽山水电站特高压直流输电项目是中国首项海外特高压技术输出项目,是贯彻落实国家“一带一路”战略,构建全球能源互联网的示范工程,对中国特高压输电技术、装备和标准走向国际具有重要战略意义[1-2]。换流站间电力通信通道建设是直流工程重要组成部分,是支撑工程安全、稳定、经济运行的基石[3-5]。一方面中国丰富的电力专用通信网实践为海外直流工程提供了有力的技术支撑,同时,中国和巴西两国电力及通信技术管理体系及理念差异也为工程通信通道本地化设计、建设和实施带来诸多挑战。分析巴西输电系统组织体制和调度体系、电力通信基础设施、通信业务网络配置、通信技术规程和标准方面的特点,研究巴西特高压直流输电工程本地化通信通道组织方案有助于满足工程高效率、大容量的数据、图像、语音等多种信息通信传输的要求,确保工程顺利推进。
1 工程概况
巴西±800 kV欣古(Xingu)—里约(Rio)直流输电工程规划2019年投产,输送规模4000 MW,直流输电线路起于北部亚马逊地区欣古换流站,途经Pará、Tocantins、Goiás、Minas Gerais、Rio de Janeiro等5个州,落点为东南部里约换流站,线路全长2518 km。该工程与2018年底投产的±800 kV欣古—艾斯特雷图(Estreito)直流输电工程均是世界第4大、巴西第2大美丽山(Belo Monte)水电工程配套电力送出工程,共同承担北部亚马逊地区水电资源直送东南部负荷中心的任务,是巴西北电南送的重要输电通道[1-2]。
根据巴西电网建设规划,里约换流站共建设6回500 kV交流出线,其中,2回至500 kV新伊瓜苏(Nova Iguasu)变电站,线路长约30 km;2回ΠΠ接入 500 kV阿德里亚诺波利斯变电站(Adrianopolis,简称A变电站)—500 kV雷森迪(Resende,简称R变电站)1回线,ΠΠ开段线路长1 km;2回ΠΠ接入 500 kV A变电站—500 kV 保利斯塔变电站(C. Paulista,简称P变电站)1回线,ΠΠ开段线路长1 km。A、R和P变电站均属于Furnas电力公司的500 kV输电网[2],见图1。
图1 工程接入系统示意图
2 巴西输电及其通信系统特点分析
巴西执行私有化输电管理体制,已建立完备的核心管理机构和经济机构[6]。与中国典型的电力专用通信网相比,巴西输电网通信在基础设施、业务网络、技术规程和标准等方面具有自身的发展理念和系统特征。工程通信通道的组织方案需充分考虑上述因素。
2.1 巴西输电系统概述
2.1.1 组织体制
巴西输电网分为骨干输电网(Rede Básica,RB)和其他未联网输电网络(Demais Instalãões de Transmissão,DIT),其中前者占巴西输电网的98.3%。巴西输电网的核心管理机构和经济机构共同支撑巴西输电网运营。巴西输电网的核心管理机构一是电力监管局(Agencia Nacional de Energia Elétrica,ANEEL),其为政府独立监管机构,按照政府政策、方针管理和监督发电、输电、配电和电力交易等;二是国家电力调度中心(Operador Nacional do Sistema Elétrico,ONS),其为私有非盈利机构,协调巴西互联骨干输电网(Rede Básica,RB)运行[6-7]。
巴西输电网的核心经济机构是特许经营公司(Sociedade de Propósito Especí-fico,SPE),受联邦政府委托和监管,代表政府运营输电资产,提供输电服务。一系列输电合同协议是协调、规范输电特许权公司与监管机构和其他骨干输电网用户(包括发电和输配电公司)间运营活动的主要手段,包括：输电设施共享协议(Contratos de Compartilhamento de Instalaçõs,CCI)、输电设施连接协议(Contratos de Conexão de Sistema de Transmissão,CCT)、输电服务协议(Contratos de Pretação de Serviços de Transmissão,CPST)、输电系统使用协议(Contratos de Uso do Sistema de Transmissão,CUST)等。截至2017年底,巴西共有115家输电公司,188项输电特许权经营合同,预计2017年度总输电年许可收入(annual permitted revenue,RAP)190亿雷亚尔 (BRL)[6-8]。
2.1.2 调度体系
巴西国家电力调度中心(ONS)拥有1个国家电力运行中心(Centro Nacional de Operação do Sistema, CNOS)、4个区域电力运行中心(Centros Regionais de Operação do Sistema,COSR)及其他电网运行协调相关的资产[2,6-8]。国家电力运行中心和输电公司通过逐级下放管理权限,构建电力运行网(operative network,ROP),实现层次化协调、监督和控制输电网运行。第一级是国家电力运行中心(CNOS),管理全国互联系统(Sistema Interligado Nacional,SIN)和跨国联网运营。第二级是区域电力运行中心(COSR),包括南部(COSR-S,Florianópolis),东南部(COSR-SE,Rio),东北部(COSR-NE,Recife)和北部/中西部(COSR-NCO,Brasília)管理本地区设备运营。第三级是输电公司体系。各输电公司建立符合各自运营特点的运行管理体系,实现输电资产逐级管控[6-8],见图2。
图2 巴西国家电力运行管理组织结构
