近日,国家电网国网江苏省电力有限公司发布了《江苏交直流混联电网规划建设实践与思考》报告。这份报告深入探讨了江苏省在交直流混联电网建设方面的实践经验与规划构想,主要内容包括江苏电网的发展转型挑战、构建交直流混联电网的思路、创新实践以及未来的规划构想。报告指出,随着新能源装机电量占比的不断提升,江苏电网正面临从传统交流电网向交直流混联电网格局的转变,这一转变对于提高电网资产效率和运行效益、实现能源电力要素的南北互济、东西互济具有重要意义。报告中丰富的数据、案例分析和前瞻性规划,为电力行业的发展提供了宝贵的参考和深刻的洞见。
江苏电网的转型之路:交直流混联电网的实践与思考
江苏,作为中国的经济大省,能源消耗巨大,但能源自给率极低,新能源发展迅速。2024年,江苏全社会最大负荷达到1.47亿千瓦,用电量8487亿千瓦时,风光新能源装机8486万千瓦,占省内电源装机总量的40.4%,超过煤电成为第一大电源。这样的能源结构变化,对电网提出了新的挑战。
江苏电网的发展,经历了从电源驱动到新能源快速发展的阶段。1978-1999年,大容量高参数煤电机组成为发电主力,电网电压等级升级到220千伏和500千伏。2000-2021年,多元化发展加速,煤电比例下降。2021年以来,新能源装机持续增长,改变了省内倚重煤电的电源格局。
面对源荷逆向分布趋势加深、能源结构加速转型等问题,江苏电网的构建思路转向交直流混联电网。这种电网结合了交流电网的规模效益和直流输电的灵活性、可控性,以适应新能源发展的需求。
直流输电技术的发展,为江苏电网提供了新的可能性。与传统交流输电相比,直流输电功率密度大、调节快速灵活,不增加被联电网的短路容量。基于晶闸管换流器的直流输电技术与基于电压源换流器的直流输电技术得到了广泛应用,并持续创新升级。
江苏的交直流混联电网构建,以扬镇直流工程为突破口。该工程将原有的220千伏交流输电线路改造为±200千伏直流输电线路,输电能力从60万千瓦提升至360万千瓦,有效缓解了北电南送中通道压力,提升了灵活性和适应性。
嵌入式直流技术的应用,是江苏电网的一大创新。这种技术至少有两端位于一个同步电网内部,能够实现功率输送的同时,附加潮流控制、电压控制等功能。扬镇直流工程就是嵌入式直流的典型案例,它在不改变交流电网格局的基础上,利用直流系统的特点,提升了电网的输电能力和运行效率。
此外,白鹤滩-江苏特高压直流受端换流站的混合级联直流技术,解决了换相失败及负荷中心供电问题。这种技术通过串联形式构建形成的直流输电系统,提高了电网的灵活性和供电能力。
江苏电网的转型,不仅是技术层面的革新,更是对能源结构调整的响应。通过交直流混联电网的构建,江苏电网在提升新能源汇集消纳能力、提升电网安全稳定裕度、既有资产挖潜增效等方面取得了显著成效。例如,扬镇直流一期工程输电能力120万千瓦,满足了江苏苏北地区新增约400万千瓦风光新能源装机的送出需求。
展望未来,江苏电网将继续推动从传统交流电网向交直流混联电网的转变,实现电力流的灵活优化分布,提高电网资产效率和运行效益,实现能源电力要素的南北互济、东西互济。
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