12月18日，國(guó)網(wǎng)浙江電力圓滿完成了220千伏天惠線單相人工短路接地試驗(yàn)。該試驗(yàn)是500千伏天一變電站短路電流柔性抑制示范工程的實(shí)戰(zhàn)驗(yàn)證環(huán)節(jié)，標(biāo)志著短路電流柔性抑制技術(shù)完全滿足實(shí)用化需求。
隨著特高壓和新能源發(fā)電的快速發(fā)展，短路電流已不再是簡(jiǎn)單的“越小越好”，而是呈現(xiàn)“雙刃劍”特征。一方面，較低的短路容量會(huì)影響特高壓直流和新能源的安全穩(wěn)定;另一方面，過(guò)高的短路電流則會(huì)制約設(shè)備運(yùn)行和網(wǎng)架建設(shè)。
常規(guī)的短路電流控制措施在降低短路電流的同時(shí)，也會(huì)削弱電網(wǎng)網(wǎng)架強(qiáng)度，降低電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性、經(jīng)濟(jì)性和靈活性。浙江地域面積小，負(fù)荷密度大，短路電流控制問(wèn)題已成為制約浙江電網(wǎng)發(fā)展和安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的主要矛盾之一。目前，浙江全省有110余條220千伏空充線路，占比達(dá)9%，5座500千伏變電站采取分列運(yùn)行，占比達(dá)10%，面臨資源有效利用的難題。
為構(gòu)建技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)適用、便于推廣的短路電流控制方案，國(guó)網(wǎng)浙江電力以能源互聯(lián)網(wǎng)形態(tài)下多元融合高彈性電網(wǎng)建設(shè)為主陣地，聯(lián)合中國(guó)電科院、國(guó)網(wǎng)經(jīng)研院、平高集團(tuán)、南瑞集團(tuán)、合肥工業(yè)大學(xué)和華北電力大學(xué)等產(chǎn)學(xué)研單位開(kāi)展了短路電流柔性抑制關(guān)鍵技術(shù)研究和示范工程建設(shè)，利用快速開(kāi)關(guān)和快速控保兩個(gè)關(guān)鍵裝備和技術(shù)，研制出一套短路電流柔性抑制解決方案：在發(fā)生短路故障時(shí)，快速控保極速反應(yīng)，派出快速開(kāi)關(guān)“先遣隊(duì)”，快速開(kāi)關(guān)能夠以2倍于常規(guī)開(kāi)關(guān)的速度率先開(kāi)斷(<25毫秒)，從而減小故障時(shí)流過(guò)常規(guī)開(kāi)關(guān)的短路電流;再由常規(guī)開(kāi)關(guān)完成組合開(kāi)斷，消除短路故障;待故障消除后，快速開(kāi)關(guān)將自動(dòng)合上，恢復(fù)正常運(yùn)行方式。
在18日開(kāi)展的實(shí)戰(zhàn)試驗(yàn)中，為確保試驗(yàn)安全有效開(kāi)展，試驗(yàn)采用基于無(wú)人機(jī)的人工短路接地試驗(yàn)裝置進(jìn)行大、小故障電流驗(yàn)證。無(wú)人機(jī)具有飛行速度和坐標(biāo)可精準(zhǔn)控制的優(yōu)勢(shì)。通過(guò)絕緣阻燃繩與金屬引弧線一端相接，控制無(wú)人機(jī)牽引引弧線飛行，使引弧線與引弧框平穩(wěn)接觸，模擬出輸電線路單相人工短路接地故障。
兩次短路試驗(yàn)中，快速控保在2.2毫秒內(nèi)下達(dá)分閘指令，快速開(kāi)關(guān)在20.1毫秒內(nèi)完成了故障開(kāi)斷，均優(yōu)于設(shè)計(jì)指標(biāo);接地后快速控保極速反應(yīng)，快速開(kāi)關(guān)快速準(zhǔn)確動(dòng)作，以2倍于常規(guī)開(kāi)關(guān)的速度率先開(kāi)斷，有效減小故障時(shí)流過(guò)常規(guī)開(kāi)關(guān)的短路電流。本次試驗(yàn)完整模擬了電網(wǎng)受到擾動(dòng)后快速開(kāi)關(guān)動(dòng)作柔性抑制短路電流全過(guò)程，驗(yàn)證了短路電流柔性抑制技術(shù)的有效性。
短路電流柔性抑制技術(shù)將常態(tài)化的短路電流控制措施轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)態(tài)控制，實(shí)現(xiàn)了“柔性”抑制，創(chuàng)新短路電流綜合控制體系。
天一變電站短路電流柔性抑制示范工程投運(yùn)后，可靈活安排天一變與周?chē)?00千伏變電站聯(lián)合供區(qū)運(yùn)行，充分利用周邊500千伏主變壓器變電容量和供區(qū)間聯(lián)絡(luò)通道能力，有效緩解天一變電站主變壓器壓力，提高局部電網(wǎng)供電能力和供電可靠性。
