科技成果

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成果名称: 多聚集型新能源基地集中送出通道智能控制技术研究及应用

成果登记号: 9612016Y0316

第一完成单位: 西北电网有限公司

联 系 人: 霍超

成果类型: 应用技术

技术领域: 新能源与高效节能

应用行业: 电力、热力、燃气及水的生产和供应业

成果简介:

   新疆与西北联网750千伏第二通道2013年6月建成投运,与一通道形成日字型双环网结构,2000公里的大型环网内汇聚多个新能源基地基地,总规模接近全网一半,需大规模、远距离至负荷中心消纳,一通道同杆N-2故障将导致二通道稳定破坏,新疆与西北主网暂态失稳。加之天中直流作为世界首个风、光、火打捆外送特高压直流,故障下暂态过电压可能导致大规模新能源脱网。联网通道建成了多个世界容量最大、电压等级最高的FACTS设备,如何协调控制并使其在稳态及暂态过程中充分发挥调节效果,需深入研究。同时应评估利用串补、UPFC等柔性输电先进技术提高通道输送能力可行性,缓解新能源快速增长带来的送出压力。   针对上述问题,在2项国网公司科技项目、4项国网公司西北分部重大工程项目的支持下,研发团队历时2年,实现了新疆与西北联网通道智能控制技术的开发及应用,项目获得了一批拥有自主知识产权的创新性成果,其中国家发明专利授权4项,发表论文20篇。由薛禹胜院士组成的鉴定专家组认为项目整体研究成果达到国际先进水平,其中在多FACTS设备的时空协调控制技术方面达到了国际领先水平。在应对暂态失稳的送端风火协调切机策略、风光大规模脱网风险应对措施、多FACTS设备多时空协调控制技术、风光火电力优化组织、AVC及安控方案多重防御措施、适用于大规模新能源集中送出通道的UPFC方案等方面取得了突破,填补了多项国内外技术空白。   依据本项目建立的新疆与西北联网AVC及安控系统,覆盖了西北三个省区200多个厂站,实现了新疆、甘肃及青海近100万平方公里电网的协调控制,有效缓解了新疆与西北联网通道严重故障情况下带来的暂态功角稳定、电压稳定、动态稳定、暂态过电压及稳态过电压等一系列问题。   采用项目成果制定的新疆与西北联网通道运行控制方案,新疆与西北联网通道送电能力提高200万千瓦,新疆哈密地区风电接纳能力提高100万千瓦,河西酒泉地区风电接纳能力提高160万千瓦,海西地区光伏接纳能力提高约40万千瓦,2013年7至新疆与西北联网第二通道投运后至2015年12月,新增清洁能源电量共计130.4亿千瓦时,等量替代燃煤,按每千瓦时消耗燃煤费用约0.18元计算,共节约资金约23.472亿元,按输电价0.012元/千瓦时计算,创造纯利润1.5648亿元。   项目成果的研究应用显著提升了西北新能源消纳水平,最大程度提高了新疆与西北联网通道的利用率,创造了显著经济效益,同时减少了电煤消耗和大气污染物排放,为新能源消纳及治霾工作做出了贡献。相关研究成果对新疆与西北联网通道运行控制有良好的指导效果,同时对UPFC、串补等多类型FACTS设备的应用进行了全方位评估,对后期通道补强工程有显著的引导作用。项目对陕北750千伏第二通道建设、陕北跨区外送直流建设及陕北风电、光伏新能源开发及利用提供了良好的技术储备。