[摘 要]電力事業(yè)關(guān)乎社會(huì)民生，在社會(huì)經(jīng)濟(jì)迅猛增長(zhǎng)下，各個(gè)行業(yè)的用電需求不斷增長(zhǎng)，如何保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，成為當(dāng)前首要待解決問(wèn)題之一。在電力系統(tǒng)運(yùn)行中，直流融冰裝置作為其中不可獲取的組成部分，在運(yùn)行中由于裝置接入方式的不同，可能會(huì)影響到直流融冰裝置的電壓水平和無(wú)功功率平衡，不利于電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，還有待進(jìn)一步完善。本文就電力系統(tǒng)中直流融冰裝置所產(chǎn)生的影響展開分析，從多種角度分析的不良影響，為后續(xù)的電力系統(tǒng)調(diào)度提供可靠依據(jù)。
　　[關(guān)鍵詞]電力系統(tǒng)；直流融冰裝置；供電能力；系統(tǒng)穩(wěn)定
　　中圖分類號(hào)：S935 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2018）24-0214-01
　　在電網(wǎng)運(yùn)行中，直流融冰裝置在其中所起到的作用較為突出，主要是用于保障極端天氣條件下電力系統(tǒng)安全運(yùn)行，以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)得到了廣泛的應(yīng)用。但是，由于直流融冰裝置的適用范圍較狹窄，所以關(guān)于直流融冰裝置對(duì)于電力系統(tǒng)運(yùn)行影響的研究較為匱乏。在電力工程中，直流融冰裝置可能會(huì)影響到無(wú)功功率平衡、變電站供電能力和系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性。由此，加強(qiáng)直流融冰裝置對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行影響研究，有助于把握系統(tǒng)運(yùn)行要點(diǎn)，提出有效措施降低不良影響，促使電力系統(tǒng)可以安全穩(wěn)定運(yùn)行。
　　一、直流融冰裝置運(yùn)行原理
　　（一）直流融冰技術(shù)
　　就直流融冰技術(shù)來(lái)看，主要是借助大容量的電力電子設(shè)備，將交流電能轉(zhuǎn)變成直流電能，在待融冰線路上加熱處理，實(shí)現(xiàn)融化冰層的目的。結(jié)合直流融冰的線路組合方式，具體表現(xiàn)在以下兩種，一種是三相交流線路的兩相導(dǎo)線融冰，另一種則是每次對(duì)三相交流線路的三相導(dǎo)線融冰處理，可以根據(jù)實(shí)際情況完成融冰目的[1]。
　�。ǘ�）SVC功能融冰裝置的運(yùn)行原理
　　電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)行條件較為惡劣，覆冰純屬偶然，會(huì)在不同程度上影響到電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施的運(yùn)行安全。為了能夠有效提升電網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行效率，直流融冰裝置兼具靜止無(wú)功補(bǔ)償功能。對(duì)于無(wú)融冰需求的情況下，可以通過(guò)重構(gòu)裝置主接線，促使直流融冰裝置可以保持SVC模式運(yùn)行，為電力系統(tǒng)安全運(yùn)行提供堅(jiān)實(shí)保障。融冰模式下，裝置晶閘管閥形成完整的脈動(dòng)整流器，將交流電能轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟娔�，根�?jù)電網(wǎng)運(yùn)行需要?jiǎng)討B(tài)調(diào)節(jié)直流電流輸出，以此來(lái)滿足在長(zhǎng)度不同的線路融冰需求。對(duì)于無(wú)融冰需求，重構(gòu)裝置主接線，晶閘管閥組和電抗器轉(zhuǎn)變?yōu)镾VC的TCR閥組，重構(gòu)直流融冰模式，轉(zhuǎn)變?yōu)镾VC運(yùn)行模式，以此來(lái)滿足電力系統(tǒng)運(yùn)行安全。
　�。ㄈ�）融冰裝置接入方式
　　為了可以更好的滿足線路融冰需要，主要是選擇基站式安裝方式進(jìn)行安裝直流融冰裝置，在變電站內(nèi)安裝，可以滿足變電站所有出線融冰需要。如果是一些容量較小的直流融冰裝置，接入變電站內(nèi)主變壓器低壓側(cè)，反之則是接入變電站內(nèi)中壓母線[2]。與此同時(shí)，對(duì)于當(dāng)前我國(guó)現(xiàn)有變電站，直流融冰裝置的安裝可能會(huì)影響到站內(nèi)總體規(guī)劃，侵占低壓無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備的空間。
　　二、直流融冰裝置對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行的影響
　�。ㄒ唬┫到y(tǒng)短期運(yùn)行影響
　　對(duì)于系統(tǒng)近期運(yùn)行影響，主要表現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：
　　（1）主變供電能力。在裝置線路融冰運(yùn)行中，有功功率消耗量隨之增加，供電能力下降。對(duì)于變電站而言，如果僅有一臺(tái)主變，對(duì)于變電站供電能力影響較大。站內(nèi)1臺(tái)的750MVA主變，變壓器功率因素0.95，主變最大負(fù)荷大約在713MW左右；變電站內(nèi)安裝融冰裝置額定功率225MW，那么在去掉裝置有功功率消耗后，負(fù)荷供電大概在490MW左右可以達(dá)到滿載狀態(tài)，為變電站供電帶來(lái)嚴(yán)峻的壓力。所以，在直流融冰裝置模式運(yùn)行下，應(yīng)該根據(jù)區(qū)域?qū)嶋H情況選擇合理的電網(wǎng)運(yùn)行方式，盡可能避免主變過(guò)載運(yùn)行。
　�。�2）主變第三繞組負(fù)載率。直流融冰裝置如果計(jì)入到主變低壓側(cè)，對(duì)于額定容量的要求較高。站內(nèi)安裝直流融冰裝置，在SVC運(yùn)行模式下的輸出無(wú)功功率最大可以達(dá)到120Mvar，第三繞組向中壓側(cè)輸出的無(wú)功功率最高可以達(dá)到240Mvar，達(dá)到額定容量[3]。但是，電容器無(wú)功輸出和端電壓平方是處于正比關(guān)系，如果低壓側(cè)電壓水平超過(guò)額定電壓，那么在SVC運(yùn)行模式下，無(wú)功功率最高會(huì)超過(guò)240Mvar，加劇變壓器第三繞組處于過(guò)載狀態(tài)。所以，在具體運(yùn)行中需要合理調(diào)控SVC運(yùn)行模式的參數(shù)，盡可能避免低壓側(cè)電壓過(guò)高導(dǎo)致SVC滿發(fā)無(wú)功功率問(wèn)題出現(xiàn)。
　　（3）系統(tǒng)運(yùn)行電壓水平。在冬季，外界天氣因素對(duì)于變電站供電能力影響較大，變電站的融冰裝置在SVC運(yùn)行模式和融冰模式分布情況下計(jì)算，把握變電站的近區(qū)電壓運(yùn)行情況和設(shè)備無(wú)功輸出情況。在直流融冰運(yùn)行模式下，被融冰線路停止運(yùn)行，并列運(yùn)行線路的無(wú)功消耗和功率隨之增加，承擔(dān)較大的運(yùn)行負(fù)荷，加劇變電站下網(wǎng)負(fù)荷。在站內(nèi)偷竊相同低壓無(wú)功補(bǔ)償情況下，SVC運(yùn)行模式的變電站近區(qū)電壓水平要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于融冰模式，但是并未超出合理范圍[4]。
　�。�4）系統(tǒng)穩(wěn)定水平。應(yīng)用直流融冰裝置，待融冰線路從電力系統(tǒng)運(yùn)行中退出。對(duì)于不同線路融冰情況下，致使系統(tǒng)的穩(wěn)定性得到了不同程度上下降。這就需要根據(jù)實(shí)際情況，在線路融冰模式下選擇合理的運(yùn)行方式，盡可能降低線路和電網(wǎng)運(yùn)行負(fù)荷，備用充足，保持電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。在SVC運(yùn)行模式下，直流融冰裝置在運(yùn)行中主要是借助晶閘管控制電抗器快速吸收無(wú)功功率，系統(tǒng)無(wú)功需求快速相應(yīng)，對(duì)于改善電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性具有促進(jìn)作用。從中可以了解到，SVC運(yùn)行模式下直流融冰裝置的運(yùn)行中，系統(tǒng)發(fā)生故障后具有動(dòng)態(tài)無(wú)功調(diào)節(jié)作用，盡可能降低變電站母線電壓波動(dòng)現(xiàn)象，確保電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。
　　（二）系統(tǒng)長(zhǎng)期運(yùn)行影響
　　電力系統(tǒng)運(yùn)行中，直流融冰裝置的運(yùn)行對(duì)于電力系統(tǒng)長(zhǎng)期運(yùn)行同樣存在一定影響。通過(guò)高壓電抗器的安裝可以補(bǔ)償500kV線路充電功率，對(duì)于較短的線路充電無(wú)功可以安裝低壓電抗器補(bǔ)償。安裝低壓電容器可以實(shí)現(xiàn)無(wú)功損耗的補(bǔ)償，向中壓側(cè)電網(wǎng)輸送部分無(wú)功，并對(duì)電網(wǎng)提供補(bǔ)償作用。所以，加強(qiáng)變電站低壓無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備，對(duì)于電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行具有重要作用[5]。
　　如果安裝直流融冰裝置，需要占據(jù)一定的設(shè)備空間，這就需要結(jié)合變電站規(guī)劃建設(shè)要求進(jìn)行校準(zhǔn)與核算，分析設(shè)備占用空間擴(kuò)建情況下是否會(huì)增加低壓無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備。如果無(wú)法滿足無(wú)功平衡需求，可能通過(guò)增加征地措施安裝低壓無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備。如果保證500kV線路高抗退出運(yùn)行，不新增低壓無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備，可以基本上滿足變電站的無(wú)功平衡需要。
　　三、結(jié)論
　　綜上所述，在電力工程中，直流融冰裝置可能會(huì)影響到無(wú)功功率平衡、變電站供電能力和系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性。當(dāng)前我國(guó)關(guān)于直流融冰裝置對(duì)于電力系統(tǒng)運(yùn)行影響的研究較為匱乏，為了確保電力系統(tǒng)安去穩(wěn)定運(yùn)行，充分發(fā)揮直流融冰裝置優(yōu)勢(shì)，應(yīng)該充分結(jié)合區(qū)域?qū)嶋H情況，選擇合理的接入方式，提升供電能力。
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