胡本然,邵京偉
(1.國(guó)網(wǎng)黑龍江省電力有限公司電力交易中心,哈爾濱 150090; 2.國(guó)網(wǎng)黑龍江省電力有限公司,哈爾濱 150090)
大連紅沿河核電站是中國(guó)東北第一座核電站及最大的能源投資項(xiàng)目。該核電站在提高遼寧省用電可靠性的同時(shí),也有利促進(jìn)了節(jié)能減排[1-3]。然而,紅沿河核電廠的運(yùn)行,卻給黑龍江電網(wǎng)帶來(lái)了沖擊,因此研究分析新電廠并網(wǎng)后系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性是電網(wǎng)仿真計(jì)算的重要工作內(nèi)容[4-5]。該文選擇影響較大的黑龍江省東部外送斷面進(jìn)行穩(wěn)定性分析。針對(duì)紅沿河核電站3種開(kāi)機(jī)方式,利用PSASP電力系統(tǒng)仿真軟件,結(jié)合東北三省實(shí)際電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu),對(duì)黑龍江省東部外送斷面功角穩(wěn)定性進(jìn)行分析。通過(guò)黑龍江對(duì)紅沿河核電站上網(wǎng)適應(yīng)性研究,對(duì)于保障黑龍江電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行具有重要意義。
方式一:扎魯特直流送出6 000 MW,高嶺直流送出3 000 MW,伊穆直流1 500 MW,黑換流720 MW。東部外送斷面3 500 MW,吉黑斷面3 180 MW,大連送出580 MW,遼莊河1臺(tái)機(jī),紅沿河1臺(tái)機(jī),小負(fù)荷,火力發(fā)電出力大,無(wú)風(fēng)電機(jī)組出力,無(wú)旋轉(zhuǎn)備用。該開(kāi)機(jī)方式林平N-1功角穩(wěn)定曲線如圖1所示。對(duì)初始幅值最大的功角曲線進(jìn)行prony分析,結(jié)果如表1所示。從圖中可以得到,林平線N-1存在動(dòng)穩(wěn)問(wèn)題。對(duì)初始幅值最大的功角曲線prony分析,結(jié)果如表1所示,黑龍江對(duì)遼寧的功角穩(wěn)定性在不同的時(shí)間段呈現(xiàn)不同特性,系統(tǒng)振蕩頻率在0.65 Hz附近,在5~10 s及10~15 s期間, 阻尼比近似0.3%, 小于1%, 判斷系統(tǒng)失穩(wěn)。
圖1 方式一下林平N-1功角穩(wěn)定曲線Fig.1 Linping N-1 power angle stability curve of method 1
表1 初始幅值最大的功角曲線prony分析結(jié)果Table 1 The prony analysis result of the power angle curve with the largest initial amplitude
方式二:扎魯特直流送出6 000 MW,高嶺直流送出3 000 MW,伊穆直流1 500 MW,黑換流720 MW。東部外送斷面3 500 MW,吉黑斷面2 950 MW,大連送出1 100 MW,遼莊河2臺(tái)機(jī),紅沿河1臺(tái)機(jī),小負(fù)荷,火力發(fā)電出力大,無(wú)風(fēng)電機(jī)組出力,無(wú)旋轉(zhuǎn)備用。該開(kāi)機(jī)方式林平N-1功角穩(wěn)定曲線如圖2所示。對(duì)初始幅值最大的功角曲線進(jìn)行prony分析,結(jié)果如表2所示。
圖2 方式二下林平N-1功角穩(wěn)定曲線Fig.2 Linping N-1 power angle stability curve of method 2
表2 初始幅值最大的功角曲線prony分析結(jié)果Table 2 The prony analysis result of the power angle curve with the largest initial amplitude
從紅沿河核電站開(kāi)1臺(tái)發(fā)電機(jī)的兩種方式仿真結(jié)果可以看出,方式二和方式一下的系統(tǒng)穩(wěn)定性基本相同,因此可知遼寧莊河電廠對(duì)東部外送斷面穩(wěn)定性基本沒(méi)有影響,大連紅沿河核電廠對(duì)黑龍江東部外送斷面的穩(wěn)定性影響突出。
方式三:扎魯特直流送出6 000 MW,高嶺直流送出3 000 MW,伊穆直流1 500 MW,黑換流720 MW。東部外送斷面3 500 MW,吉黑斷面2 950 MW,大連送出2 950 MW,遼莊河2臺(tái)機(jī),紅沿河3臺(tái)機(jī),小負(fù)荷,火力發(fā)電出力大,無(wú)風(fēng)電機(jī)組出力,無(wú)旋轉(zhuǎn)備用。該開(kāi)機(jī)方式林平N-1功角穩(wěn)定曲線如圖3所示。當(dāng)大連地區(qū)的紅沿河核電廠3臺(tái)機(jī)組開(kāi)機(jī),出力較大時(shí),大連地區(qū)電力富余,外送電量較大,黑龍江省東部外送斷面輸出電量不變,但系統(tǒng)的穩(wěn)定性變差,出現(xiàn)暫穩(wěn)問(wèn)題。
圖3 方式三下林平N-1功角穩(wěn)定曲線Fig.3 Linping N-1 power angle stability curve of method 3
根據(jù)以上3種方式的分析可知,大連紅沿河核電廠對(duì)黑龍江東部外送斷面的穩(wěn)定性有較大影響。當(dāng)紅沿河機(jī)組開(kāi)機(jī)較小(1臺(tái)機(jī)組開(kāi)機(jī)),黑龍江東部斷面4回500 kV線路送出潮流為3 500 MW時(shí),林平線N-1存在動(dòng)穩(wěn)問(wèn)題,通過(guò)prony分析可以發(fā)現(xiàn),黑龍江對(duì)遼寧的功角穩(wěn)定性在不同的時(shí)間段呈現(xiàn)不同特性,系統(tǒng)振蕩頻率在0.65 Hz附近,在5~10 s及10~15 s期間,阻尼比小于1%,系統(tǒng)失穩(wěn)。當(dāng)大連地區(qū)的紅沿河電廠出力較大(3臺(tái)機(jī)組開(kāi)機(jī))時(shí),大連地區(qū)外送較大,未影響黑龍江省東部外送斷面輸出電量,但系統(tǒng)的穩(wěn)定性變差,出現(xiàn)暫穩(wěn)問(wèn)題。因此得出結(jié)論,大連地區(qū)的紅沿河電廠的開(kāi)機(jī)方式對(duì)黑龍江省東部外送斷面的穩(wěn)定性有較大影響。