Энергетика

Краткие обзоры докладов 43-й сессии СИГРЭ (Окончание. Начало в №3, 2010 г.)

(Окончание. Начало в №3, ноябрь-декабрь, 2010 г.)


ППТВН и ГЭПТ —
опыт эксплуатации и новые проекты


На сессии по данной теме было представлено 9 докладов (доклады В4-201 — В4-209). Интересной областью является применение возобновляемых источников энергии.

ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПОДЗЕМНЫХ И/ИЛИ
ПОДВОДНЫХ КАБЕЛЕЙ И/ИЛИ ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЙ


Доклад В4-202 «ППТ Aysen-SIC — предпроектные исследования» (Чили) посвящён исследованию вариантов  передачи энергии от большого  гидрогенерирующего комплекса  в относительно малонаселённом районе Чили. Приведено обоснование  проекта — необходимость связи  района высокого потребления с гидроэлектрическим потенциалом юга страны. Представлен детальный анализ различных вариантов реализации связи и их влияние на общую стоимость проекта.

В докладе В4-203 «ППТ с инверторами напряжения типа HVDC Light — опыт эксплуатации» (Швеция)  рассматривается опыт эксплуатации первых в мире ППТ ИН, введённых  в строй в 2002 году: Cross Sound Cable, США, мощностью 330 МВт и длиной 40 км, и Murraylink, Австралия, мощностью 220 МВт и длиной 180 км (описание этих ППТ было приведено ранее в докладах В4-102 и В4-103 на 40-й сессии СИГРЭ в 2004 г.). На обеих передачах использованы  трёхуровневые преобразователи, обе — кабельные: первая — с подводным кабелем, вторая — с подземным.

В докладе В4-204 «Проект Romulo, испанский п-ов — Майорка: первая ППТ в Испании» (Испания)  приводятся данные по характеристикам  подводной линии электропередачи  с классическими преобразователями  ППТВН (243 км, 250 кВ, 2х200 МВт), которая должна  быть введена в эксплуатацию в 2011 г. На Майорке в качестве распредустройства выбран вариант КРУЭ, фильтры на обеих подстанциях  выполнены внутренней установки.  Максимальная глубина залегания  подводного кабеля — 1485 м. Предусмотрен металлический возврат тока по кабелю.

Доклад В4-208 «Проектные исследования для ППТУВН 3150 МВТ, ±600 кВ Bipole 2 дальней электропередачи  Рио Мадейра» (Великобритания).  Развитие гидроэлектрических  ресурсов реки Мадейра требует  возможности передачи значительной энергии в центры нагрузки в окрестностях 10-миллионного города Сан-Пауло (Бразилия). Проектируются две биполярные передачи, и в данном  докладе рассматриваются различные аспекты электрической части одной из них. Проведены обширные исследования, но многое ещё предстоит сделать совместно с поставщиком первого биполя и преобразователей вставки постоянного тока.

Подготовленный от имени ИК В4 доклад В4-209 «Обзор надёжности  ППТВН в мире за 2007—2008 годы» является традиционным документом, представляемым раз в два года консультативной группой AG-04 по материалам, собранным у организаций,  эксплуатирующих ППТВН во всём мире. Обзор содержит статистику частоты и длительности отказов оборудования электропередач и вставок постоянного тока. Вновь полученные  данные комбинируются со статистикой за предыдущие годы. В целом обзор обобщает показатели  надёжности ППТВН за 41 год, в том числе системы с тиристорными вентилями — за 37 лет эксплуатации. К сожалению, и это отмечено в обобщающем  докладе выступающих от ИК В4, в связи с дерегулированием рынка электроэнергии возникают  некоторые препятствия при сборе информации об отказах. Это имеет место и в России, где в последние годы не удаётся получить информацию  о надёжности работы Выборгской вставки постоянного тока.


ВВЕДЕНИЕ ППТВН И ГЭПТ В СЕТИ
ПЕРЕМЕННОГО ТОКА


Доклад В4-201 «Сравнение топологий активных фильтров в энергосистемах  среднего напряжения» (Аргентина) посвящён одному из интересных  применений корректирующих  устройств в распределительных  сетях. Необходимость фильтрации  связана обычно с генерацией гармоник преобразователями ППТ и устройствами ГЭПТ, но может появляться также вследствие резонансов, возникающих при установке конденсаторных  батарей. Дано хорошее описание возможных конфигураций  фильтров, объяснение их работы и связанных с ней эффектов. Исследование  проводилось на примере участка распределительной сети.

Рассмотрены три варианта схем фильтрации:
• параллельный чисто активный фильтр (рис. 6);
• гибридный параллельный фильтр, отличающийся от чисто активного  добавлением параллельного  пассивного настроенного LC-фильтра;
• гибридный параллельно-последовательный активный фильтр, в котором  пассивные настроенные LC-цепочки включены последовательно в линии подключения преобразователя  параллельного активного фильтра (рис. 7).

В докладе В4-206 «Статический компенсатор реактивной мощности  для улучшения эксплуатационной  надёжности сети электропередач  Финляндии» даётся детальное  представление СКРМ с предполагаемой  установкой на юге страны — в Кангасала, и его влияние на финскую энергосистему, которая к 2020 году должна претерпеть существенные изменения в связи с вводом  новых больших генерирующих блоков и реализации ППТВН в финских  сетях. Упрощённая схема установки показана на рис. 8. Обсуждаются различные возможные варианты стратегии регулирования на верхнем  уровне иерархии управления энергосистемой.

Доклад В4-207 «План установки  СТАТКОМ 450 МВА для улучшения  устойчивости» (Япония) посвящён проекту создания СТАТКОМ большой мощности для повышения устойчивости энергорайона Нагано в Японии.

В проекте предусматриваются три блока по 150 Мвар с использованием коммутируемых по управляющему  электроду выключаемых тиристоров (IGCT). Установка содержит несколько вторичных обмоток с многокаскадной  конфигурацией преобразователя (рис. 9).


ПРИМЕНЕНИЕ ВОЗОБНОВЛЯЕМЫХ
ИСТОЧНИКОВ ЭНЕРГИИ


Доклад В4-202 обсуждался выше, но имеет отношение и к данной теме.

В докладе В4-205 «ГЭПТ для обеспечения ветровой генерации электроэнергии» (Австралия — Новая  Зеландия) обсуждается прошлое  и современное состояние ветрогенерации в Австралии и Новой  Зеландии, а также как устройства ГЭПТ помогают преодолеть возникающие при этом трудности. Рассматриваются ожидаемые нормы и стандарты, которыми будут регулироваться,  по крайней мере, электрические  аспекты таких источников.  Многие из этих проблем характерны  и для других стран. В докладе  рассматриваются различные способы компенсации реактивной мощности и поддержания напряжения  в слабых сетях с ветровой генерацией. В частности, предлагается  использовать преобразователи типа СТАТКОМ, с помощью которых ветрогенераторы подключаются к сети, для поддержания напряжения даже в ситуации, когда из-за отсутствия ветра генератор не выдаёт активной мощности. Доклад В4-208 обсуждался выше, но имеет отношение и к данной теме.


ВОПРОСЫ РАЗРАБОТКИ ПРОЕКТОВ ППТВН И ГЭПТ

Данная тема включена для представления и обсуждения  вопросов влияния проектов на окружающую среду, функционирования ППТВН и ГЭПТ при их встраивании  в системы переменного тока, включая вспомогательные  службы, и различные аспекты лицензирования,  финансирования и разработки проектов. Всего по данной теме представлено шесть докладов (В4-301 — В4-306).


ВОПРОСЫ ЗАЩИТЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ В СХЕМАХ ППТВН И ГЭПТ,
ВКЛЮЧАЯ ВИЗУАЛЬНОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ, ВОЗВРАТ ТОКА ЧЕРЕЗ ЗЕМЛЮ,
АКУСТИЧЕСКИЙ ШУМ, ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ И ИОННОЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ


В докладе В4-302 «ППТ Каприви Линк: выбор места,  геофизические исследования, уровень помех и проект заземляющих электродов» (ЮАР — Намибия — Швеция) рассматриваются вопросы, не очень часто обсуждаемые в рамках ИК В4, но вполне относящиеся  к его тематике, такие как выбор места для заземляющих  электродов, электрические и термические характеристики почв как на поверхности, так и в глубоких слоях, влияние электродов на окружающую  среду. Дается также обзор характеристик проекта ППТ, соединяющей подстанцию 330 кВ Замбези с подстанцией 400 кВ Герус в центре Намибии. Параметры ППТ: двуполярная передача 600 МВт при напряжении ±350 кВ с воздушной линией постоянного тока длиной 952 км.


РАБОТА ЭНЕРГОСИСТЕМ С ВСТРОЕННЫМИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧАМИ ПОСТОЯННОГО ТОКА,
ВКЛЮЧАЯ МНОГИЕ ТОЧКИ ПОДКЛЮЧЕНИЯ И ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ СЛУЖБЫ


Доклад В4-303 «Оценка качества  электроэнергии при интеграции  линии ППТ в существующую сеть» (Франция — Китай) посвящён качеству электроэнергии в сети переменного  тока с точки зрения содержания гармоник. Поскольку процесс преобразования в ППТ сопровождается  генерацией гармоник, они влияют на работу системы переменного тока. Предметом исследования является выбор фильтров на стороне переменного  тока. Существенное внимание  в докладе уделено оптимизации методов исследования в частотной и временной областях.

В докладе В4-304 «Индекс степени  взаимовлияния электропередач  постоянного тока для систем со многими точками подключения ППТ» (Китай) рассматриваются вопросы взаимного влияния ППТ в южной энергосистеме Китая. В этом регионе  в настоящее время работают четыре линии ППТВН и в процессе опытной эксплуатации находится пятая линия постоянного тока. Рассматриваются  существующие показатели  взаимного влияния и предлагается  использовать новый — «индекс поддержания напряжения в переходных режимах (Transient Voltage Supporting Index, TVSI):

где Xeji — переходный импеданс между узлами j и i, Xi — импеданс между узлом i и эквивалентным источником системы.

В докладе В4-305 «Многоконцевые сети ППТВН для объединения энергосистем и интеграции возобновляемых  источников энергии» (Китай) обсуждается первый шаг в создании сети постоянного тока с использованием преобразователей на базе инверторов напряжения, поскольку  эту технологию предполагается использовать для построения таких  сетей. В докладе обосновывается  использование метода статизма по постоянному напряжению в сети, являющегося логическим расширением хорошо себя зарекомендовавшего метода распределения мощности между параллельно работающими генераторами в сети переменного  тока. Предлагаются также некоторые  уточнения метода для того, чтобы справиться с различными возмущениями  и нарушениями пределов функционирования.


ВОПРОСЫ ТЕХНИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ, ЛИЦЕНЗИРОВАНИЯ,
ФИНАНСИРОВАНИЯ ПРОЕКТОВ И ТЕХНИЧЕСКИХ РИСКОВ


В докладе В4-301 «Новый принцип эксплуатации и схемы управления ППТВН в условиях рынка электроэнергии» (Япония) предлагается новый метод повышения гибкости обычной ППТВН, позволяющий осуществлять работу при мощности сети ниже традиционного уровня 0,1 о.е. Суть метода, который авторы назвали  одновременным бинаправленным управлением потоком мощности, заключается в управлении уставкой мощности каждого полюса, при котором возможны взаимно противоположные направления потоков в двух полюсах. Метод позволяет также снизить воздействия на изоляцию кабелей, поскольку удаётся избежать множественных изменений полярности вблизи нулевой мощности.

В докладе В4-306 «ППТВН Мадейра — разработка плана и окончательный  проект» (Испания) рассматривается  тот же проект, что и в докладе В4-208, но на его начальной  стадии. Представлены различные  альтернативы, которые исследовались  при разработке проекта. В дополнение к обычным критериям  устойчивости и восстановления при различных возмущениях исследовался  также ускоряющий момент генерирующих блоков, однако ничего необычного для электроэнергетики  обнаружено не было. Исследовались  также вопросы ограничения перенапряжений с учётом наличия длинных линий и низкой инерции гидроагрегатов.

Обсудить на форуме

Нужен кабель? Оформи заявку бесплатно