以光伏發(fā)電、風(fēng)電為代表的新能源發(fā)電是當(dāng)前全球新增發(fā)電產(chǎn)能的主角。但光伏發(fā)電、風(fēng)電“靠天吃飯",具有間歇性、波動(dòng)性,大規(guī)模接入會(huì)對(duì)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行造成沖擊。
水電尤其是具有年調(diào)節(jié)能力的水庫電站,通過優(yōu)化調(diào)度和水電機(jī)組快速靈活調(diào)節(jié),可將隨機(jī)波動(dòng)的光伏發(fā)電、風(fēng)電調(diào)整為平滑、穩(wěn)定的優(yōu)質(zhì)電源。水光互補(bǔ)一體化開發(fā)是提升光伏發(fā)電消納水平的有效方案。水光互補(bǔ),即將光伏發(fā)電接入水電站,用水電優(yōu)異的調(diào)節(jié)性能平抑光伏發(fā)電輸出功率的波動(dòng)性。以柯拉光伏電站為例,當(dāng)光照好、光伏發(fā)電量多時(shí),兩河口水電站減少機(jī)組出力,將水儲(chǔ)存起來;當(dāng)受多云、降雨等因素影響,光伏發(fā)電量減少時(shí),兩河口水電站引水發(fā)電,增加機(jī)組出力。光伏發(fā)電和水電“打捆"后能輸出更為穩(wěn)定的電能,有利于電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。同時(shí),通過水電平抑光伏發(fā)電的波動(dòng)性,電網(wǎng)也能消納更多的光伏發(fā)電。
作為保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要防線,穩(wěn)控系統(tǒng)可在電力系統(tǒng)出現(xiàn)緊急狀況時(shí)執(zhí)行各種緊急控制措施,使電力系統(tǒng)恢復(fù)到正常運(yùn)行狀態(tài)。以往,穩(wěn)控系統(tǒng)多用于水電站、火電廠。根據(jù)柯拉光伏電站和兩河口水電站的裝機(jī)規(guī)模以及接入電網(wǎng)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,相關(guān)人員確定需要建設(shè)穩(wěn)控系統(tǒng)。相比一般的穩(wěn)控系統(tǒng),柯拉光伏電站送出配套穩(wěn)控系統(tǒng)建設(shè)需要圍繞水力發(fā)電機(jī)組和光伏發(fā)電單元的屬性制訂更多的特殊策略,結(jié)合電網(wǎng)、社會(huì)、物理等因素,綜合考慮電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)切除機(jī)組的效果以及切除機(jī)組后電網(wǎng)是否會(huì)發(fā)生連鎖故障。
封閉式母線槽故障解決會(huì)降低功率損耗
封閉式母線槽在選擇規(guī)格時(shí),導(dǎo)線截面應(yīng)盡可能大,以確保有足夠的剩余容量;封閉式母線槽設(shè)置多插件接口,但要考慮操作高度和饋電路徑,因?yàn)榉忾]式母線槽插座的垂直布置過多,會(huì)使每層插件箱的高度變高。封閉式母線槽阻抗非常小,因此在選擇插接盒中的斷路器時(shí),應(yīng)選擇具有短路分?jǐn)嗄芰Φ男吞?hào)。
對(duì)于垂直安裝在剪力墻上的封閉式母線槽結(jié)構(gòu)比電纜橋架重得多,因此在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮吊裝空間。封閉式母線槽具有好的短路電阻。由于鋁殼的保護(hù),封閉式母線槽可有效減少渦流或循環(huán)引起的結(jié)構(gòu)熱,降低封閉母線套管的溫度,降低功率損耗,提高載流量,封閉式母線槽取代傳統(tǒng)的裸排走線方式。
封閉式母線槽在檢修期可用軟刷子、真空吸塵器或棉布擦干凈灰塵,檢修期要注意連接器的夾緊力矩及表面清潔情況,結(jié)構(gòu)松動(dòng)或受污染會(huì)使用電阻增大而發(fā)生過熱,甚至因不平的連接表面可能出現(xiàn)弧光現(xiàn)象。封閉式母線槽在運(yùn)行中,應(yīng)不間斷查看整條系統(tǒng)的四周是否存在滲漏、噴水、潛在的潮氣源,是否存在對(duì)系統(tǒng)構(gòu)成威脅的重物。
封閉式母線槽系統(tǒng)溫升構(gòu)成影響的熱源,檢查有無異物進(jìn)入封閉式母線槽內(nèi)部。封閉式母線槽檢查絕緣材料是否有老化現(xiàn)象,導(dǎo)電部分是否有熔化變形現(xiàn)象。如發(fā)現(xiàn)有相間接地、絕緣擊穿現(xiàn)象,應(yīng)分段拆除并用耐壓測試儀分段檢查。封閉式母線槽系統(tǒng)的插接箱插腳與母排接觸是否良好, 在封閉式母線槽重新送電前,應(yīng)檢查絕緣電阻,維護(hù)后確保系統(tǒng)原有的防護(hù)等級(jí)要求。
柯拉光伏電站是國家九大清潔能源基地之一——雅礱江流域清潔能源基地“十四五"第1個(gè)開工建設(shè)的水光互補(bǔ)電站,在水光互補(bǔ)一體化領(lǐng)域作出了有益探索,對(duì)構(gòu)建新型能源體系、實(shí)現(xiàn)“雙碳"目標(biāo)具有示范和帶領(lǐng)作用。由于柯拉光伏電站送出配套穩(wěn)控系統(tǒng)的建成提高了電力輸送斷面的安全穩(wěn)定限額,使得水光互補(bǔ)電站可多送出100萬千瓦光伏發(fā)電和水電,每年可多貢獻(xiàn)清潔電能超22億千瓦時(shí),相當(dāng)于每年減少標(biāo)準(zhǔn)煤消耗約60萬噸,減排二氧化碳約160萬噸。
若沒有穩(wěn)控系統(tǒng),在兩河口水電站機(jī)組和柯拉光伏電站發(fā)電單元滿發(fā)情況下,送出線路一旦發(fā)生故障會(huì)導(dǎo)致機(jī)組和發(fā)電單元失穩(wěn)、電網(wǎng)振蕩。穩(wěn)控系統(tǒng)投運(yùn)后,如果發(fā)生相關(guān)線路跳閘,該系統(tǒng)可在百毫秒內(nèi)擇優(yōu)快速切除水電機(jī)組或光伏發(fā)電單元,支撐西南電網(wǎng)功角和頻率保持穩(wěn)定。
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