理论教育 PQ能力图指导下的实践介绍

PQ能力图指导下的实践介绍

时间:2023-06-30 理论教育 版权反馈
【摘要】:图4-4已经给出了让电网运行人员使用PQ能力图的设想。图4-10 混合线路PQ能力图的第2个实例因此可以断言,当混合线路的长度增加时,关于电压降落和功率损耗的准则就变得最为重要。图4-11 混合线路PQ能力图的第3个实例图4-12和图4-13两者都可以用来表示进入城市中心的混合线路的某个实例,因为取d3=0。

PQ能力图指导下的实践介绍

图4-4已经给出了让电网运行人员使用PQ能力图的设想。值得提醒的是,按照4.7节方法所计算的并联补偿度ξsh的值,不仅对于混合线路的空载投入和切除是一个基本要求,而且在同一张图中还能看到潮流分布是否合理。

此外,取相电压为220~240kV作为参数的一系列曲线,立刻突出了受端好的电压水平会在Ic=2800A的PQ能力图中构成进一步的约束条件,主要是由于无功功率的原因。另外,最大可输送的有功功率值PR1=1850MW以及有功损耗ΔP1和并联补偿度ξsh经济性评价中都是非常有用的。特别地,并联补偿度是地下电缆段②安装并联电抗器成本的一个直接参考值。而空载稳态电流INL=391A以及相对应的无功功率QNL=-270Mvar并不构成问题。

第2个实例如图4-10所示。该例强调了混合线路总长度(90km,30km,20km)增加时将导致不可接受的电压降落,除非端口R没有容性负载。

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图4-10 混合线路PQ能力图的第2个实例

因此可以断言,当混合线路的长度增加时,关于电压降落和功率损耗的准则就变得最为重要。与有功潮流PR1=1767MW相对应,从图上可以推出978-7-111-37511-1-Chapter04-70.jpg=210kV,是不符合电网运行要求的;另外,对应的ΔP1PR1=3.65%及无功损耗ΔQ1=564Mvar,从技术和经济的观点来看都太高了。

第3个实例如图4-11所示。该例表明,如果选择电流极限为2100A(刚低于热月份的架空线路载流容量),那么可以得到比图4-10更加合理的运行特性。

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图4-11 混合线路PQ能力图的第3个实例

图4-12和图4-13两者都可以用来表示进入城市中心的混合线路的某个实例,因为取d3=0。这两张图表明,当总长度下降时(例如从前面例子的140km下降到110km),允许选择更高的电流极限2500A(冷月份)并且R端具有更好的电压水平。

图4-14和图4-12的比较突现出由于电流极限的下降(2100A)导致PQ能力的下降,但R端具有更好的电压水平。

图4-15和图4-16也是很有意义的,它们针对S和R之间完全是由双回地下电缆构成的情况,即对应于d1=0、d2=60km、d3=0的情况。

图4-15表明60km双回电缆线路由于具有非常高的载流量极限(3500A),在并联补偿后具有优秀的性能,PR1=2398MW。另外,由于其纵向阻抗低,因此电压水平也很好。

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图4-12 混合线路PQ能力图的第4个实例

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图4-13 混合线路PQ能力图的第5个实例(www.daowen.com)

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图4-14 混合线路PQ能力图的第6个实例

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图4-15 地下电缆线路的PQ能力图实例——具有并联补偿的双回电缆线路

值得注意的是,这种情况下技术经济负担是相当高的,因为总的并联补偿无功功率在50Hz下是Qξ=0.804×(23Mvar/km)×(60km)=1100Mvar,并且至少在沿线的3段上分摊(见2.8.2节)。

图4-16展示了禁止出现的情况,此时同样长度的地下电缆线路不加并联补偿。最高稳态空载无功功率QNL=-1423Mvar,相应的稳态空载电流INL>2000A,而空载投入时的工频次暂态电压U0R=272kV。

另外值得注意的是,具有尖锐顶点(用×表示)的典型的PQ能力图形状经常出现在存在低补偿度地下电缆的情况下,如第3章所讨论的情况。

在这些情况下(主要是d2很大而ξsh很低的情况),图形上显示的S978-7-111-37511-1-Chapter04-76.jpg就非常明显,因为电缆线路发出了很大的无功功率。

对于混合线路(主要是d1d3ξsh很大的情况),整条线路呈现出吸收无功的特性(见图4-4和图4-10~图4-14),这是因为架空线路占主导地位,其会消耗较大的无功功率。

上述分析方法已广泛地应用于很多混合线路结构,但对于纯架空线路也是极其有用的。如果在图4-1的结构中,令地下电缆段的长度固定,并满足d2<<d1+d3的条件,那么就可以很精确地展示出所考虑的架空线路的运行特性。

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图4-16 60km双回电缆线路无并联补偿时的禁止的运行特性(978-7-111-37511-1-Chapter04-78.jpgINL、ΔQ1

一个有意义的例子是图4-17给出的PQ能力图。该图说明了电压限制比较难以满足,因为具有很大的电压降落;有功损耗很高,达到54.5MW;吸收了大量的无功功率,达到554Mvar。导致这种在热稳定极限上运行的原因是:一些国家新建架空线路存在巨大的阻力,被迫最大限度地利用已有的架空线网络。针对此例的另一种分析方法是采用第3章的分析方法,即引入100km架空线路的正序模型,而不再用电缆模型。

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图4-17 100km架空线路与1km地下电缆的混合线路的PQ能力图

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