交直流特高压接入湖北电网的关键问题研究

发布时间：2020-10-12 17:17

　　 当今世界,人类正在经历一场能源变革,一次能源以可再生能源等清洁能源为主的格局将成为现实。由于中国国民经济和社会发展在今后相当长的时期内仍将保持较快的速度,电力需求的自然增长在今后30-40年内也将保持一个比较快的增长速度。我国电力资源和负荷资源在地理上不匹配,特别是可再生能源无法像化石能源那样利用普通的交通工具进行输送。因此,从长远来看,大量电力的“西电东送、北电南送”仍将是我国的基本国家需求。预计到2030-2050年,将有约5亿kW的电力需要从西部送往东部,大量电力的远距离输送对输电通道的选择是一个很大的挑战,甚至会出现找不到合适输电走廊的局面。为了实现未来电网这一远景,需要发展新型输电技术。 针对湖北电网持续增长的负荷需求以及省内的能源规划,结合国家电网特高压骨干网架规划和湖北电网“十二五”、“十三五”规划,论文以湖北电网消纳区外供电为背景,研究了交直流特高压接入湖北电网的关键问题。论文的主要研究内容及取得的成果如下： 综合考虑交直流输电技术特性,建立了考虑功率传输特性、安全稳定性、经济性等多因素的交直流输电方案的综合评价指标体系,并提出了交直流输电方案的灰色综合优选方法,对各输电情景下所建立的交直流输电方案进行综合比选,得到了不同电压等级交直流输电方式的适用范围。 建立了一套交流特高压落点评价指标体系,构造了特高压落点优选的决策矩阵,采用基于改进层次分析方法的指标权重计算方法,求得了各评价指标的最优权重,选取了交流特高压最佳落点,并进行了仿真验证。在此基础上,进一步根据新增特高压交流落点后的湖北电网结构及系统参数,研究计算湖北省消纳特高压电力电量的极限。 建立了评估多馈入直流系统特高压直流接入方式的评价指标体系,确定了湖北电网“十三五”期间蒙西特高压直流的接入方式。提出了一种基于函数型非参数回归模型的中长期日负荷曲线预测的方法,得到了湖北电网“十三五”期间典型日的日负荷曲线。在此基础上,以蒙西至湖北特高压送风电为背景,建立了包含火电、水电、抽水蓄能和特高压联合调峰优化的混合整数线性规划模型,给出了湖北电网火电、水电、抽水蓄能与特高压协调运行的调峰优化方案。 针对特高压在湖北落地的环境友好性问题,从噪声治理和电磁干扰测量两方面出发,研究了户外变电站整体噪声衰减预测、多点噪声源等效建模以及无源降噪技术等三方面问题,建立了特高压变电站噪声的三维空间衰减模型以及基于等效源法的变压器多点声学模型,解决了换流站／变电站等噪声源的声场建模和空间分布的预测问题。通过对输电线路工频电场测量的影响因素分析,提出了湿度是导致工频电场测量数值偏大的主要因素,并对输电线路下方的工频电场分布进行了理论分析,论证了湿度增大引起测量仪器性能变化的主要原因。
【学位单位】：武汉大学
【学位级别】：博士
【学位年份】：2014
【中图分类】：TM72
【部分图文】：

的二维坐标图，得到交流和直流输电方式的适用范围。同时，结合表2-21中交直流各电压等级的输电适用范围，最终画出交直流输电适用范围如图2-3所示。A10000 - J9000 ■ M 1)(i ±1100kV8咖- fUHV // .>cM 5000 -// ZY/Y/f 4000- / / M DC/ / /1 =660kV3000 - / / > 1 /// DC/ // :5(H)kV2000'-^ ‘ W 1 ： ： ； ?400 600 800 1000 1200 1400 1600输电距离(km)图2-3交直流输电适用范围由阁2-3及表2-21 ?丨知，治传输功率在5000-8000MW以内，传输距离在800km以内时，采用lOOOkV特高压交流输电技术经济最优；当传输功率在5000-8000MW以内，传输距离在800km以1：.吋，采用±800kV特高压直流输电技术经济最优。2. 4本章小结4:能源基地外送需求下，针对点对网送电场景的交直流输电方式适用范PI的研究具有重要的意义。本文经济技术性的角度，建立了交直流输电方式的综合评价指标体系

3. 2.3特高压电力流分析2015年丰大方式下华中地区特高压网架电力流如图3-1所示：Sri"''-'''S5H w*A.7?80int/lD /\ 361C1 ?W39：? fl'^Q.f?75C?;/ ！ \ I[msmxn *?/ \i Iffi?Mfit iooa<i?i,t?<n;oo? \i, 气 it*.t90Ci<v'i*.ei:C;fl'^0^ti?￡l39:j ijl-A* \ / \ - BV180>VUH 750:<i75G) s / \wjrifc"： ■ mcsif}: I / \^ I"“'" ? I;^80CkVf?;l50:i?753-li7'jCi \ ?,《 ? lOOCism—--M-. ‘ \ - DX'CfOI2； — \ 53['?*?-c"<3.i8a3.26.7C)?^?C;J^'7CiJ?l \ 0 ：：：'?!<??18.77.B.8：'*! \ B ?6S3flia4?觀a -M^nouPO'S-4,/:? ( _?大）图3-1 2015年丰大方式下华中地区特高压网架电力流在图3-1中，华东四省通过特高压受入42600MW,其中特高压交流18400MW(四川水电6000MW+北部火电12400MW)。如果在“十二五”期间鄂东地区没有落点，在图3-1中可以看出北方火电只能通过晋东南一南阳一荆门输送到湖北地[^。这样只有一条火电通道，压力比较大。而在枯水季节，由于水电通道潮流的减少，晋东南一南阳一荆门通道将会面临着更大的压力。同时对于鄂东地区的电力缺口，不能够直接通过鄂东地K的特高&变电站下网输送到鄂东地区，只能通过荆门特高压下网传输，这样即增加丫荆门特高压变电站的下网，同时湖北“西电东输”八问超高压线路负载率也可能过高

作为湖北“十二五"期间的特高压落点的三个备选方案。三个备选方案中特高压变电站接入500kV电网的接入方式分别如图3-2、3-3、3-4所示。通过仿真软件依照上述结构建立模型进行仿真，即可为优选方案的确定提供技术支撑。3. 4特高压交流落点选择特高压落点布局决策是一项复杂的工作，落点的选择需要综合考虑各方面的因素，如电力需求，经济发展情况，站址条件等待。此外，确定优选的评价指标是基础，指标的选择好坏对特高压的落点选择具有举足轻重的作用。因此建立一套完善合理的特高压变电站落点的综合评价指标体系对备选的决策具有重要的现实意义。3. 4. 1特高压落点评价指标体系在构建特高压落点指标体系时，各指标的选取，一方面要尽量的反应不同落点区域之间的真实情况，做到全面分析不遗漏；另一方面也要充分考虑每个指标的可行性，适用性。所以评价指标体系建立时需要满足如下原则：与评价目的一致性
【参考文献】

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1 肖白;丛晶;高晓峰;谷禹;;风电-抽水蓄能联合系统综合效益评价方法[J];电网技术;2014年02期

2 周勤勇;刘玉田;汤涌;;计及直流权重的多直流馈入落点选择方法[J];电网技术;2013年12期

3 陈玉红;王立忠;洛君婷;孟庆民;;变压器噪声的有限元辅助算法[J];变压器;2013年06期

4 吴雄;王秀丽;李骏;郭静丽;;考虑风电外送的省级系统调峰分析模型[J];电网技术;2013年06期

5 张志锋;徐箭;闫秉科;覃芸;汪湧;王婉晴;孙元章;;考虑特高压送风电的湖北电网调峰方案[J];电力自动化设备;2013年04期

6 刘振亚;秦晓辉;赵良;赵庆波;;特高压直流分层接入方式在多馈入直流电网的应用研究[J];中国电机工程学报;2013年10期

7 郭小江;郭剑波;马世英;王成山;张彦涛;;基于多馈入短路比的多直流落点选择方法[J];中国电机工程学报;2013年10期

8 代仕勇;彭晓涛;王丹;张志峰;李子寿;林常青;;基于模糊优选的特高压输电方式综合评价方法[J];高电压技术;2012年12期

9 沈阳武;彭晓涛;毛荀;施通勤;邢杰;;特高压落点规划的评价指标体系和方法[J];电网技术;2012年12期

10 徐世克;汤颖;章卫钢;俞旭锋;潘恩琴;李延军;;竹材介电性质研究[J];浙江林业科技;2012年06期

本文编号：2838052