大电网短路电流限制措施研究

随着电力系统规模的扩大和电网的不断加强,电力系统中短路电流水平逐年增大,目前已成为电力系统规划、运行方面面临的重要问题。同时电力市场化的不断推进,对主网架的电力输送能力和可靠性提出了更高的要求,因此有效控制短路电流水平,寻找限制短路电流的合理而经济的方法是电网发展面临的重大挑战之一。 基于有效而经济的控制全网短路电流水平的目的,本文建立了数学模型寻找成本最优的限流方案,综合考虑多种限流措施,利用遗传算法求解。该方法对18节点进行了计算,结果表明了模型的合理性,算法能够得到经济最优的限流方案。 本文基于2008至2020年宁夏电网的结构和运行特点,分析宁夏电网短路电流增加的趋势和原因;结合宁夏750kV电网的建设和发展,对各种限流措施进行了探讨和分析。计算结果表明:采用高阻抗变压器可以缓解750kV变电站附近地区超标情况;随750kV电网的逐步强壮,分层分区是控制全网短路电流水平的最优措施;部分节点开关遮断容量过小已成为限制电网发展的瓶颈,应更换开关;开断线路可以作为过渡措施;对于远景网架,采用串联电抗器可以作为局部地区限制短路电流的措施。 本文从措施实施的连续性、一致性出发,提出宁夏电网2008至2020年综合限流方案。主要措施为改造现有网架结构,辅以升级改造现有设备以及增加限流装置,达到整体限流效果最优。方案一的首要目的为减小短路电流水平,方案二的在减小短路电流的基础上,在经济最优的前提下,尽可能提高提高系统承受短路电流的能力。计算结果表明综合限流方案能够将全网短路电流控制在合理范围,并满足电网运行要求。