科技日報記者 ?張曄
3月26日3時40分，蘇州姑蘇換流站旁300米處，隨著一道明亮的電弧閃過，白鶴灘-江蘇±800千伏特高壓直流工程姑蘇換流站一處外送交流線路發(fā)生接地短路，故障點短路電流急劇增長。
(資料圖片)
如果故障得不到有效處理，將嚴重威脅交直流電網(wǎng)與設(shè)備安全，甚至可能造成大量負荷與電源丟失，區(qū)域面臨停電風險。
危急時刻，繼電保護裝置精準動作將故障清除，姑蘇換流站內(nèi)運行控制“大腦”——直流控制保護系統(tǒng)快速響應，僅1.3秒后，便迅速完成傳輸電能調(diào)節(jié)，白鶴灘-江蘇±800千伏特高壓直流工程平穩(wěn)運行，華東電網(wǎng)安然無恙。
據(jù)悉，這是17年來，華東區(qū)域內(nèi)首次開展直流輸電工程的500千伏交流受端電網(wǎng)短路試驗，為我國混合直流輸電技術(shù)應用積累了寶貴經(jīng)驗。
姑蘇換流站是白鶴灘-江蘇±800千伏特高壓直流工程落地江蘇的站點，承擔著將四川送來的直流電轉(zhuǎn)換為交流電，再送往江蘇南部千家萬戶的重任。該站采用了世界首創(chuàng)的常規(guī)直流和柔性直流混合級聯(lián)技術(shù)，發(fā)揮常規(guī)直流和柔性直流的技術(shù)經(jīng)濟優(yōu)勢的同時，也給華東區(qū)域特高壓交直流混聯(lián)電網(wǎng)安全平穩(wěn)運行帶來了新的挑戰(zhàn)。
“通俗來說，這是個交直流的轉(zhuǎn)換站，試驗目的就是當交流部分出現(xiàn)問題時，驗證現(xiàn)有控制和保護策略能否確保直流部分不出現(xiàn)問題，不影響整個直流工程和大電網(wǎng)的安全。”國網(wǎng)江蘇電科院繼保自動化通信技術(shù)中心副主任孔祥平介紹說，交直流混聯(lián)電網(wǎng)中，當交流系統(tǒng)發(fā)生短路故障時，不僅交流短路電流會快速升高，直流工程電能傳輸受阻，也會導致直流電壓升高，危害直流系統(tǒng)運行安全。
為減小交流系統(tǒng)故障對直流系統(tǒng)正常運行的影響，姑蘇換流站配置了世界首臺±400千伏直流可控自恢復消能裝置，確保交流故障下直流系統(tǒng)運行正常。
為了這套技術(shù)的安全水平，國家電網(wǎng)公司在3月26日凌晨3時至4時負荷低谷期開展姑蘇換流站交流線路人工接地短路試驗。
當天凌晨3時，隨著工作人員利用彈射彈擊中500千伏姑瀆5230線C相接地裝置引下線，一條長約10米的電弧貫穿輸電線路與大地。交流系統(tǒng)發(fā)生瞬時接地短路故障，系統(tǒng)繼電保護裝置快速響應，線路兩側(cè)故障相開關(guān)跳開后重新合閘，交流線路恢復正常運行。
與此同時，直流控制保護裝置快速反應，在2秒內(nèi)控制直流傳輸功率恢復平穩(wěn)，十余名技術(shù)人員在姑蘇換流站主控室，通過監(jiān)控大屏核實監(jiān)控后臺事件、故障錄波等是否正確。試驗結(jié)束后，工作人員還收集白鶴灘-江蘇±800千伏特高壓直流工程近區(qū)變電站、發(fā)電廠、新能源站的相關(guān)故障錄波，分析試驗對電網(wǎng)運行影響，并出具相關(guān)分析報告，為該直流工程運行和華東地區(qū)交流電網(wǎng)運行方式安排提供依據(jù)。
“本次試驗驗證了白鶴灘-江蘇特高壓直流工程受端交流故障時交直流電網(wǎng)的穩(wěn)定運行能力滿足設(shè)計要求，為500千伏線路故障情況下華東電網(wǎng)電氣設(shè)備與繼電保護裝置的運行性能驗證和提升積累了寶貴經(jīng)驗，進一步支撐高精尖電氣裝備自主研發(fā)與國產(chǎn)化水平。”國網(wǎng)江蘇省電力有限公司建設(shè)部計劃處處長陳松濤說。
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