按照南网规划,2020—2030年,南网将逐步采用特高压直流输电方案,降低同步电网的规模,同时,将以省区电网为基础,形成2~3个同步电网,通过直流方式互联。至2030年,广东电网将进一步进行割裂,变成两个同步电网,逐步降低主电网风险。
我国南方电网公司(以下简称“南网”)所辖电网堪称世界上最复杂的交直流复杂电网之一:1条“西电东送”的大通道,8条500千伏的交流线路,4条±500千伏的直流线路以及1条±800千伏的特高压直流线路。按照南网规划,2020—2030年,南网将逐步采用特高压直流输电方案,降低同步电网的规模,同时,将以省区电网为基础,形成2~3个同步电网,通过直流方式互联。至2030年,广东电网将进一步进行割裂,变成两个同步电网,逐步降低主电网风险。
从中长期来看,南网运行主要面临三大挑战:首先,保障交直流混合电网的安全稳定运行,降低大面积停电风险,这是南网中长期面临的主要挑战;其次,随着珠三角负荷中心电网结构日趋紧密,负荷密度进一步增大,短路电流风险随之水涨船高,并已严重影响到电网的安全稳定运行,如何有效限制短路电流也是亟需解决的一个问题;最后,伴随着新能源发展,如何接入分布式电源也是南网面临的主要挑战。
笔者认为,现阶段南网运行需要考虑以下4个要素,其一,资产利用率。南网目前的资产利用率与发达国家相比还有较大差距。中国工程院的数据显示,我国10千伏的配变利用率为30%~35%,而在发达国家这一数据可提升至50%,因此我国尚有较大的提升空间。其二,资产风险评估。我国在此领域尚处于定性和初级的手工评估阶段,若想增强资产风险的可测性,还需进行诸多方面的工作。其三,信息孤岛与信息安全。为保证电网的安全运行,电网会存在很多生产系统,但它们之间信息互联并不畅通,虽然人们做了很多项目,制造出许多信息系统,不但未能解决该问题,还形成了更大的信息孤岛。其四,供电可靠性。随着电网信息化的进一步发展,信息安全、等级保护、二次安防变得越来越重要,提高供电可靠性、提高电能质量,既是提高客户满意度重要指标,又是电网企业赖以生存的永恒目标。因此,发展智能电网为时下的必然选择。
通过这两年的实践,南网在智能电网方面已收获了许多实践成果,如“3C绿色电网”方案已经“落地”实施、性能优越的变电站驾驶舱、建成分布式储能系统等。
什么是“3C绿色电网”?
南方电网首个3C绿色示范工程开工建设
2011年11月28日,南方电网首个3C绿色示范工程——广州110千伏尖峰变电站正式开工建设,标志着南方电网公司建设3C绿色变电站的开始。
3C”是指将计算机、通信、控制等现代信息技术与传统电力技术有效结合,提升电网安全稳定、经济运行、客户服务和节能水平,实现电网发展向“智能、高效、可靠、绿色”的转变。尖峰变电站位于广州市萝岗区,计划于
南网地区的水能、风能、太阳能、天然气、核能资源较为丰富,风能主要集中在云南和广东地区,太阳能主要集中在云南、广东和海南地区。目前南网地区的新能源开发尚处于初级阶段,2010年底,南方五省区新能源装机175万千瓦,陆上风电占80%左右,主要集中在广东省,约为136万千瓦。预计到2015年年末,随着风电建设南移,南方五省区新能源装机可大幅提高,达到2000多万千瓦,包括陆上风电1600多万千瓦,海上风电100万千瓦。
“3C绿色电网”的积极意义
南方电网具有远距离、大容量、交直流混合并联运行的特点,是国内结构最复杂,科技含量最高的电网。南网在设计3C绿色电网战略时,就将保障电网安全运行,减少大面积停电发生作为战略实现的总体目标之一,强调在电网建设和运营中节水、节能、节地、节材和环境保护。南方电网公司在实践过程中,采取了哪些措施来推进智能电网战略,在具体的项目实施过程中,该怎样才能让电网建设与生态环境有机融合呢?本文作者多年来一直跟踪南方电网公司的智能电网建设,将为你解读南方电网公司“3C绿色电网”战略的前世今生。
由于南方区域电力资源和负荷分布极不均衡,只有通过大容量、远距离输电,才能达到有限资源的最佳利用。作为西部大开发的标志性工程之一,西电东送大通道成为南网区域的主干网架将五省区电网紧紧相连,已经形成“八交五直”(500千伏天广、云广交流各两回,贵广交流四回;±500千伏天广直流、三广直流各一回,贵广直流两回;±800千伏云广特高压直流一回)13条500千伏及以上的电力输送大通道,每条都在1000公里及以上,最大输送能力超过2400万千瓦,呈现出交直流混合、并联运行的特点。
南方电网远距离、大容量、超高压输电,交直流混合运行,是国内结构最复杂、联系最紧密、科技含量最高的电网。而保障交直流电网安全稳定运行,减少大面积停电发生是南方电网中长期所面临的主要挑战,也是建设3C绿色电网的总体目标之一。
随着南网区域负荷中心,珠三角地区的电网结构日趋紧密,短路电流水平迅速增大将严重威胁电网的安全稳定运行。如何有效限制短路电流,是电网运行所亟需解决的问题。
而且,近年来,南网区域新能源发展迅速,解决新能源并网与消纳,推动新能源发展,促进节能减排亦是南方电网面临的一个重要挑战。
建设清洁、高效、安全、可靠的智能电网已成为南方电网可持续发展之路的必然选择。