Page 84 - 电力与能源2023年第五期
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506                  施  禹,等:西南地区大型新能源基地送出能力提升措施研究

                2.1.2 过电压问题导致新能源机组脱网                             由电网企业承担,220 kV 部分建设主要由新能源
                    由于线路短路故障、无功设备投切延时、线路                         所属企业承担,涉及项目工程总体造价投资是新
                重合闸等原因,实际新能源系统并网点电压在故                            能源基地建设的关键指标。同时,新能源场站主
                障恢复过程中伴随着瞬时过电压现象,这可能会                            要通过并网发电实现成本回收和盈利产出,新能
                导致并网设备切机,影响电力系统稳定性。现行                            源基地的送出通道能力受限将导致部分新能源装
                的对于新能源场站的高电压穿越能力的要求以                             机受限,进而影响年发电量和项目投资效益。故

                GB/T  19963—2012 和 GB/T  19963.1—2021 为          新能源场站的经济运行需同时考虑项目总体投资
                依据,考虑风电场和光伏电站均不在并网点电压                            及受限装机规模。
                超过 1.3 p.u. 下运行,故本文以暂态过电压超过                         (1)工程总体造价投资。本文中的投资估算
                1.3 p.u.作为新能源暂态过电压脱网标准。                          主要涉及 500 kV、220 kV 电压等级不同接入方案
                2.1.3 新能源多场站短路比(RSCR)                            情况下的线路投资,通过比较各方案下的投资差

                    短路比(SCR)是指系统短路容量除以设备容                        额,对工程经济性指标进行评估,相关计算公式可
                量,是衡量当相关电力设备接到一个强的系统中                            简化为:
                时,该设备的投切对系统影响是否较大的指标。短                                       ∑I = ∑I 500 kV + ∑I 220 kV
                路容量在单位电压情况下数值上就等于系统导纳                                          C OE =  E R + C O&M
                                                                                        P AE
                值,即为系统戴维南等值阻抗的倒数。短路容量越
                                                                                       I
                                                                 式中 I——项目投资,元; 500 kV——项目 500 kV 部
                大,表征系统戴维南等效阻抗越小,设备的投切不
                                                                 分投资,元; I 220 kV——项目 220 kV 部分投资,元;
                会引起电压幅值大的变化,因此系统比较强 。
                                                     [8]
                                                                 C OE——单位能量成本(度电成本),元/度;E R——
                    根据 GB 38755—2019《电力系统安全稳定导
                                                                 等额资金回收系数; C O&M ——年运行维护费用,
                则》要求,可类比直流短路比定义新能源短路比
                                                                 元; P AE——机组年发电量,元/度。
                指标:
                                                                     在考虑无功配置对送出能力影响时,单独计
                                         S ac,i
                       MRSCR i =                              (1)  算相关的无功装置配置费用。
                                               | | |
                                          | | | Z eq,ij
                                  P re,i + ∑| |  | | P re,j         (2)新能源基地送出断面极限。受电力系统
                                          | Z eq,ii  |
                                                                 稳态和暂态运行要求影响,新能源基地送出通道
                式中 S ac,i——新能源场站并网点/发电单元升压
                                                                 存在受限峰值。本次新能源基地接入的省级及地
                变低压侧的短路容量,MVA; P re,i, P re,j——新能源
                                                                 区电网具有较强的调节能力,本文主要研究新能
                场站并网点/发电单元 i,j 出力,MW; Z eq,ij——从
                                                                 源场站侧的稳定运行影响,结合上文中的多因素
                新能源场站并网点/发电单元升压变低压侧看进
                                                                 判别标准,利用仿真软件电力系统分析综合程序
                去的等值节点阻抗矩阵 Z eq 的第 i行、j列元素,Ω。
                                                                 进行模拟计算,确定各方案下的通道受限装机规
                    研究表明,新能源发电设备电网侧接入点处                          模,进而研究场站的运行条件。
                的短路比越小,故障扰动期间该新能源发电设备
                                                                 3 送出能力主要提升措施研究
                机端的过电压越高,也表明交流系统电压支撑能
                力不足,可能是引起振荡失稳现象的原因之一 。                           3.1 新能源场站内部接入方案优化
                                                         [9]
                针对新能源多场站短路比的强弱判定条件,本文                                本工程涉及的 500 kV 汇集站站址选择有 A,

                考虑机端侧短路比以高于 1.5 为系统稳定运行强                         B 两个方案,其中 A 站址距离周边 220 kV 升压站
                弱的判据,考虑并网点侧短路比以高于 2.5 为系统                        较近,但距离推荐可接入 500 kV 站较远,线路长
                稳定运行强弱的判据。                                       度 约 170 km;B 站 址 距 离 周 边 220 kV 升 压 站 较
                2.2 新能源场站经济运行影响因素                                远,但距离推荐可接入 500 kV 站较近,线路长度
                    目前,该新能源基地中 500 kV 部分建设主要                     约 130 km。
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