西电东送北通道碳转移特征研究

以西电东送北通道为研究对象,基于拓展的隐含碳转移分解模型,探讨西电隐含碳向东部转移的典型特征,识别关键地区、部门及其关键转移路径.结果显示:内蒙和山西是西电隐含碳转出的关键地区(占比达到85.8%),北京、河北和山东则是转入的关键地区(占比达到91.8%);隐含碳转移以间接路径为主(山西和内蒙向北京、河北、山东的间接转移量占比高达85%~98%);4个东部省市均有多个行业被识别为关键部门,其中既包含一些传统意义上的高碳行业,如化学产品、电力、热力的生产和供应、建筑等,也包含直接碳排放较低的行业,如各类设备制造业、食品和烟草等;以北京和河北的建筑业、食品和烟草业为例发现,C2、C4和C5是其承接西电隐含碳的关键路径,表明该两部门对西电的直接(C2)和间接(C4和C5)依赖度均较高.

新型电力系统建设环境下的“西电东送”发展研究

随着新型电力系统建设进程不断深入,“西电东送”作为实现新能源大范围资源优化配置的有效途径,其经营发展迎来了严峻挑战和重要机遇。为此,首先综合我国新型电力系统建设的相关政策和专家观点,对新型电力系统的内涵特征进行系统分析,提出新型电力系统应以新能源为供应主体,以保障电力安全稳定供应为前提,以满足日益增长的电力需求为目标,以智能电网为枢纽平台,以源网荷储互动与多能互补为支撑,并具体提出发电侧、电网侧和负荷侧的内涵特征。进而从主网架形态和规模、电网规划和投资以及跨省区输电价格机制等多个方面,分析新型电力系统的新特点给“西电东送”带来的机遇与挑战。研究得出,应逐步建立和发展适应电力系统发展的主网架形态和电网投资优化策略,结合底层技术保障“西电东送”安全稳定运行,并将原有的、仅由终端用户支付的单一制电量输电价调整为双侧付费的两部制输电价,以期助力新型电力系统建设,促进我国“双碳”目标的加速实现。

某架空输电线路一塔基处古滑坡判识研究

随着特高压架空输电线路发展迅速,线路通道的选择和杆塔塔基的稳定性是整个工程的重点。选择地质条件良好地段作为线路通道,可较大程度降低崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害对线路安全的影响。但随工程建设深入,电网密集化程度增加,所遇地质灾害问题也复杂多变。其中一种具有极强隐蔽性、不为人所容易识别、受扰动敏感的地质灾害—古滑坡,由于其发生年代久远,地貌地形上已不具备现代滑坡所特有的一些特征,其不易为人识别的特点,使得在建设选址初期对该种问题关注不足。此外,古滑坡受扰动敏感这一特点,使其极易发生失稳滑动,在影响工程建设进展的同时造成巨大经济损失甚至人员伤亡。因此,如何对古滑坡进行判识,并作出相应避让措施,是目前工程建设过程中所需研究的一个重点。

输气管道仿真软件SPS的应用与认识

SPS(Stoner Pipeline Simulator)是目前国际公认较好的输气管道模拟计算、水力分析及调度运营软件,可对管道输送的单一流体、批次流体或单相混合流体进行模拟。为了更好地发挥SPS在管道运营中的指导作用,提高输气管道管理水平,以中石化川气东送管道为例,利用SPS仿真软件模拟了该输气管道在设计输气量为120×108 m3/a工况下的压力、温度、流量及压缩机运行参数,并分别从建模、有效性检验、调试、工况运行、仿真结果查看以及数据输出等方面定性分析了该软件在应用中存在的不足。分析结果表明:①软件操作较为复杂;②模型中存在不规范术语;③软件编程语言不易掌握;④压缩机运行特性描述过于复杂;⑤会出现不符合水力工况的仿真计算;⑥仿真结果查看不便,数据输出格式无法更改。据此提出以下建议:①加强软件设计公司与用户之间的沟通,进行共同研发;②加快国内输气管道仿真软件的自主研发。

川气东送管道模拟仿真软件研发

随着川气东送管道工程等国家重大天然气管道工程的启动,研发具有自主知识产权的管道模拟仿真软件势在必行。以"川气东送"工程为背景,采用连续性方程、动量方程、能量方程、SHBWR真实气体状态方程建立了较真实反映管内气体流动的静、动态数学模型,并分别采用四阶龙格—库塔法及隐式中心有限差分法进行数值求解;分析给出了管道多种工况及静(动)态调峰能力计算、动态预测模型。在以C++builder6.0为开发工具,有机地吸取工控软件与计算软件各自的优势,及数据库、图形化编程理念的基础上,编制了川气东送管道模拟仿真软件。利用TGNET软件及设计资料,完成了软件部分核心程序的验证,并分析了计算结果。实践证明,软件可信程度高,具有较高的工程应用价值。

“十一五”南方电网“西电东送”输电能力研究

南方电网经济发展和能源分布不平衡,具有较强的优势互补条件,应积极推进南方电网“西电东送”,实现电力资源更大范围内优化配置。进一步提高西电东送输电能力是提高电网运行安全性、加大西电东送规模及满足供电需求的需要。要从电源布局、开机方式、电网结构、直流调制、新技术应用等方面,研究提高电网输电能力的措施,充分挖掘电网送电潜力,达到提高电网经济效益的目的。

四川省水电资源开发研究

水电资源具有可再生、廉价、无污染等优点 ,环境效益非常明显 ,世界上很多国家和地区都很重视水电资源的开发利用。四川省水电资源优势明显 :水电资源总量丰富 ,位居全国前列 ,开发潜力很大 ;适宜筑坝建库 ,径流调节性能好 ;淹没损失较小 ,比全国平均水平少一半多 ;可建设的水电站大中小齐全 ,且以大型水电站为主 ;水电资源的市场需求大。为了满足不断增长的省内外电力需求 ,同时充分发挥水电资源优势 ,促进地区经济发展 ,四川省要加快对金沙江、雅砻江和大渡河等主要河流水电资源的开发力度 ;加快省内电网改造进度 ,积极推进省际电网联网 ,特别是和华东、华中电网的联网进程 ;大力开拓四川电力市场 ,发展高耗能产业 ;加大受电地区对四川省水电资源开发的帮扶力度 。

输电线路实时动态增容的可行性研究

为解决华东电网500kV线路输送能力受制于线路热稳定水平的问题,从理论上分析了通过实时监测导线运行环境来提高导线输送容量的方法的可行性,并重点介绍了根据实测运行中500kV线路风速、环温、日照强度等参数,计算导线载流量的结果和试验室线路温升的模拟试验结果,结果表明通过运用实测线路环境参数实时确定导线输送限额是可行的,一般情况下可提高线路输送容量10%～30%.

适应多回特高压直流的四川电网高频切机优化

四川电网锦苏、复奉和宾金三回特高压直流输电线路相继投产后,若任一直流工程发生双极闭锁稳控拒动故障,大量盈余功率转移将导致渝鄂输电断面失步解列装置动作,川渝电网孤立运行。由于四川电网原有高频切机方案切机量不足以及切除机组选择不当,将引发川渝电网高频问题且失去稳定。对此,针对多回特高压直流投运新形势,提出的高频切机方案配置原则包括:应避免特高压直流发生换相失败期间和线路故障再启动成功后误切机组;高频切机防控故障应限于单回直流故障;为避免过切机组,每轮次切机量不宜过大;直流闭锁引发的高频问题,应该由直流配套电源来解决等。最后,重新配置并校核了高频切机方案,研究结论已得到实际应用,切机定值已下发至机组,应用效果良好。

西电东送输入区环境效应综合评价——以广东省为例

西电东送是解决我国能源空间产销不平衡的重要途径,也是改善东西部地区环境质量的重要手段之一。对东部输入区而言,西电是清洁能源,其环境效应显著。具体体现在西电输入可以直接替代东部地区原有小火电,减少污染物的直接排放,尤其是消除对环境造成极大破坏的SO2排放导致的酸雨污染;同时将间接推动东部地区能源消费结构的优化,为东部地区经济发展提供更多的环境支撑。本文以广东为例,利用计量经济学方法定量分析西电对输入区的环境效应及其潜在的间接环境效应。数量分析结果表明,西电的输入对降低东部地区与电力相关的污染物排放作用是显著的。针对西电输入、输出区环境容量不同的经济价值,提出西电东送可以同时提高双方的环境容量及其边际价值,提高双方的总体社会福利水平。以西电东送为纽带,推动区域经济合作和协调发展,实现西电东送战略的持续实施。

亿千瓦级时代中国水电调度问题及其进展

三峡工程和西电东送工程开启了中国和世界水电史上从未有过的最大规模水电工程建设,中国水电取得了1亿千瓦、2亿千瓦和3亿千瓦里程碑成就。截至2017底,中国水电装机容量达到了3.41亿kW,是排名第2美国3倍多,等同于紧随其后世界5个水电大国总和。中国水电区域电网水电装机规模超过1亿kW,有两个省级电网水电装机规模分别超过了7000万kW、6000万kW,超过排名第5的日本,紧随排名第4的加拿大;十四大水电基地中,有7个干流梯级水电装机容量超过了1000万kW,最大金沙江流域超过了3000万kW;西电东送"南通道"和"中通道"20条特高压直流和8条特高压交流跨省跨区域水电输送能力1.05亿kW。中国水电史无前例的系统规模和发展速度,极大改变了国内外现有的调度管理方式,对传统的水电系统调度方法提出了重大挑战,需要全新的调度方法。本文概述了中国水电发展历程,总结了水电系统新变化和面临的三大水电问题,梳理了最近10多年中国水电突出的理论和方法进展,最后指出未来需要开展能源结构转型中的中国水电问题研究。

2015年特高压规划电网华北和华东地区多馈入直流输电系统的换相失败分析

基于2015年"三华"特高压规划电网的丰大运行方式,采用机电暂态仿真软件PSD-BPA,对华北、华东地区多馈入直流输电系统换相失败问题进行深入研究。研究结果表明,华北、华东地区任一直流发生单/双极闭锁故障时,均不会引起其他直流发生换相失败;华北地区大部分直流逆变站换流母线附近三永故障,不会导致其他直流换相失败;华东地区重要交流通道和逆变站换流母线附近三永故障会导致多回直流同时发生换相失败,但这些换相失败持续时间较短,直流系统能快速恢复正常运行,系统能在不采取任何措施下保持稳定;采用静止无功补偿器进行无功补偿,可有效抑制华东地区直流输电系统换相失败的发生。

±1100kV“疆电入川”特高压直流输电对四川电网安全稳定影响

文中建立了包含四川220 kV及以上电压等级系统和主要互联省网等值系统的详细机电暂态仿真模型,在BPA平台对2015年包含"疆电入川"直流的四川电网运行稳定性问题进行了全面计算和分析。通过负荷中心近区发生单重和多重故障时的暂态稳定计算,分析了逆变站单极、双极闭锁对四川电网安全稳定性的影响。进一步研究了枯期留电方式、系统负荷水平和受端系统强度变化情况下"疆电入川"特高压直流双极闭锁时系统安全稳定性。

双边交易在南方电力市场的成功实践

介绍了省区间电能双边交易和大用户与发电企业直购电的双边交易在南方电力市场的成功实践。省区间电能双边交易按交易发起者分为政府主导协议交易和企业自主交易2种模式,按交易周期分为长期、中长期、短期和临时交易4种类型。论述了省区间电能双边交易的统购统销、天生桥一级水电站和龙滩水电站的3种组织模式;计划内电量的跨省区交易价格、临时交易电量的原则、销售电价水平和电力供需形势等。对大用户直购电的双边交易形式、实施效果、积极意义和存在的问题等进行分析后,指出大用户直购电最核心的问题是合理地核定电价及解决交叉补贴问题。

中国电力资源结构及空间布局优化研究

电力资源是我国的重要能源 ,对于维持经济快速发展和改善人民生活具有重要的保障作用。从世界其它国家发展看 ,发电用能源占一次能源比重呈不断上升趋势 ,在新世纪 ,我国发电用能源占一次能源比重也将不断上升。我国电力生产始终保持了较高的增长速度 ,并形成了以火电为主的发电结构 ,电网互联初具规模。但是 ,与发电资源禀赋结构特点相比 ,我国电力资源在结构和空间布局上还面临一系列问题 :如电源结构不合理、水电发展滞后、水能资源空间分布和开发力度不匹配以及电网互联进展缓慢等 ,特别是水电资源丰富的优势还没有充分发挥出来 ,电力资源结构和空间布局亟待调整优化。针对上述问题 ,该文提出了电力资源结构和空间布局调整优化对策 :优化电源结构 ,加大对西南地区水电资源开发力度、积极拓宽水电建设融资渠道和促进电网互联 。

提高南方电网交流通道2010年西电东送能力研究

南方电网规划的2010年输电网络虽然可满足送电广东的要求,但仅有7.5%～13%的送电裕度,且"强直弱交"送电形式明显,一旦发生直流故障,大规模功率转移到交流系统,可能使电压崩溃和功角失稳相互耦合,进而破坏整个系统的稳定。研究显示,交流输电通道广西—广东断面的电压支持能力不足对送电能力的限制是决定性的,在交流输电通道的广西—广东断面安装串联补偿、静止无功补偿和新建输电系统等措施都可以改善这种情形,但加装串联电容补偿装置是最好的办法。若在广西—广东断面的4个交流通道均装设串联电容补偿装置,可使西电东送输电通道各断面的送电极限裕度提高到18%～23%。

特高压交流电网建成后华东电网的安全稳定性分析

为了研究特高压交流输变电工程的建设对华东电网安全稳定性的影响,结合多个与华东落点相关的特高压输变电工程,采用电力系统仿真软件BPA对特高压交流电网发生单一或复杂故障的情况进行计算,分析了特高压交流电网建成后华东电网的安全稳定水平。计算结果表明,当徐州-南京北双回线路发生异名相跨线故障时,电压逐渐滑落同时伴随功角逐步摆大,系统暂态失稳;对所提出的3种安全稳定控制方案进行比较后确定了推荐方案。进一步分析徐州-南京北双回线路N-2故障时失稳情况特殊性的内在机理,是随着华东电网分层分区的进行,在大量受入有功功率或缺乏无功电源支撑的地区可能因线路故障从而引发电压稳定问题。

大规模水电站群月度跨省外送能力分析

水电跨省外送能力与送端水电装机规模、调节性能、天然来水、输电通道容量等复杂因素相关。针对此问题,本文提出大规模水电站群跨省外送能力分析模型。该模型首先利用流域丰枯评价方法得到不同月份丰平枯来水过程;其次利用发电量最大模型评估不同来水频率下水电系统月度最大发电能力;然后对全网进行电力电量平衡分析,若系统每日发电量扣除省内和送国外负荷后剩余电量大于跨省直流输电通道总容量,则表明当前输电通道不能够满足跨省外送需求,需要新增更多的输电通道以避免弃水。云南电网实例结果表明,提出的方法能够定量分析不同来水情况下大规模水电站群跨省外送能力及潜力,对提升清洁能源消纳能力及新增输电通道规划建设具有重要理论与现实意义。

1000kV皖南—浙北特高压交流线路静电感应电压分析

为合理选择特高压交流线路参数测试设备,确保测试人员和试验设备安全;同时为有效开展测试结果的干扰分析,有必要分析1 000 kV特高压交流线路上的静电感应电压。调查了1 000 kV皖电东送特高压交流输电线路皖南—浙北段邻近±800 kV、±500 kV直流线路分布情况,分析了±800 kV、±500 kV直流线路在特高压交流线路上产生静电耦合电压的影响因素,仿真计算得到了邻近直流线路在1 000 kV特高压同塔双回线路上产生的感应电压。结果表明：皖南—浙北段特高压交流输电线路平行于多条±800 kV、±500 kV直流线路。邻近直流线路单极运行时,特高压交流线路上的感应电压为8~70 kV,明显高于双极运行时的感应电压0.5~10 kV。邻近直流线路单极运行时,随着接近距离的增加,特高压交流线路上感应电压的减小速率很缓慢,明显小于双极运行情况;最近距离由50 m增加至200 m时,单极运行工况下的感应电压减小约10%,而双极运行工况下的感应电压几乎减小至0。由于不同相别导线的位置差异,各相导线上的感应电压值存在明显差异;邻近直流线路单极运行时,不同相别导线感应电压的最大值、最小值相差4~7倍。研究结果为1 000 kV同塔双回线路参数现场测试提供了重要参考。

南方电网西电东送碳排放权初始配额分配新方法

南方电网西电东送以水电为主,具有显著的环境效益,但目前实践中对该部分的经济补偿非常有限。在南方电网西电东送中引入碳排放权交易,综合考虑南方电网各省实际情况,提出了以清洁能源发电为导向的碳排放权初始配额分配方法。根据历史碳排放量确立碳减排系数,分配初始碳排放配额,得到第1轮碳排放配额分配结果 ;根据清洁能源发电装机比重,分配次轮碳排放配额;对2015年南方4省(区)进行测算,结果与实际的环境容量较为契合,为进行碳交易提供了交易空间,有利于碳交易的开展,验证了方法的有效性。