中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊:當(dāng)前,浙江正加速構(gòu)建新型電力系統(tǒng)。隨著沿海新能源、分布式光伏電源的大規(guī)模接入,負(fù)荷中心傳統(tǒng)電源的持續(xù)退出,以及城市電網(wǎng)架空線路改地下電纜“上改下”的推進(jìn),受端電網(wǎng)運(yùn)行機(jī)理和特性正在發(fā)生深刻變化,保障電壓安全穩(wěn)定已經(jīng)成為確保供電安全的關(guān)鍵。
“電壓安全”強(qiáng)調(diào)電力系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)不發(fā)生電壓越限的“守規(guī)矩”能力,在分布式光伏高滲透區(qū)域、電纜密集片區(qū)尤為重要。
分布式光伏規(guī)?;尤胝苿?dòng)配電網(wǎng)從“無源”向“有源”轉(zhuǎn)變。截至2025年年底,浙江省光伏裝機(jī)容量達(dá)6030萬千瓦,超越煤電成為全省第一大電源,其中超過80%為分布式光伏。但在負(fù)荷特性為“日間低谷、夜晚達(dá)峰”的片區(qū),客戶用電習(xí)慣與光伏出力特性不匹配,電壓易越限。國網(wǎng)浙江省電力有限公司在衢州試點(diǎn)構(gòu)建適應(yīng)規(guī)模化分布式光伏接入的電壓越限治理體系,以“仿真推演—精準(zhǔn)施策—實(shí)踐檢驗(yàn)”為主線,保障分布式光伏高質(zhì)量發(fā)展和居民安全可靠用電。該公司構(gòu)建以江山市鳳祥塔山底臺(tái)區(qū)為代表的仿真模型,高精度模擬現(xiàn)場實(shí)際運(yùn)行工況;結(jié)合臺(tái)區(qū)典型特征,因地制宜制定電壓治理方案,采取逆變器無功優(yōu)化、配電變壓器調(diào)檔、智能無功補(bǔ)償?shù)却胧辉卺橹萁绞?、常山縣等地推廣治理措施,已取得顯著效果。
浙江城市電網(wǎng)全面推進(jìn)“上改下”工程,供電可靠性與城市景觀同步優(yōu)化。然而,每千米電纜線路容性無功約為架空線路的20倍,“上改下”打破了傳統(tǒng)無功平衡格局,易引發(fā)電壓波動(dòng)、功率因數(shù)不達(dá)標(biāo)等問題。對(duì)此,國網(wǎng)浙江電力提出“規(guī)劃優(yōu)化布局+工程落地實(shí)施”的綜合治理路徑:規(guī)劃階段,開展考慮電纜規(guī)模的全局無功平衡分析,優(yōu)化無功資源布局;設(shè)計(jì)階段,合理配置高比例電纜出線下輸變電工程站內(nèi)無功資源,替代傳統(tǒng)“一容一抗”,實(shí)現(xiàn)電壓靈活調(diào)節(jié);探索基于磁控電抗器的經(jīng)濟(jì)型穩(wěn)態(tài)無功補(bǔ)償技術(shù),連續(xù)調(diào)節(jié)無功、抑制電壓波動(dòng)。
“電壓穩(wěn)定”考驗(yàn)的是電網(wǎng)遭遇擾動(dòng)時(shí)“不崩潰”的耐力,相關(guān)問題常見于高比例新能源接入片區(qū)、特高壓直流饋入近區(qū)及負(fù)荷中心電源空心化區(qū)域。
高比例新能源的集中接入削弱了電力系統(tǒng)電壓支撐能力,會(huì)導(dǎo)致電壓穩(wěn)定裕度不足。當(dāng)前,浙江沿海地區(qū)新能源發(fā)展尚處于“總量小、單體容量小、離岸距離近”階段,風(fēng)電、光伏發(fā)電均采用交流工頻分散接入方式。未來,隨著已納入規(guī)劃的近海風(fēng)電和深遠(yuǎn)海風(fēng)電、已備案的沿海集中式光伏和海上光伏陸續(xù)投產(chǎn),浙江沿海新能源將邁入新階段,若仍沿用分散就近接入方式,可能會(huì)因出力波動(dòng)引發(fā)電壓失穩(wěn)。國網(wǎng)浙江電力提出了以下解決路徑:創(chuàng)新規(guī)劃理念,構(gòu)建具有類同步機(jī)外特性的系統(tǒng)友好型能源匯集站,實(shí)現(xiàn)海上風(fēng)電和灘涂光伏發(fā)電集中接入、集中控制、集中轉(zhuǎn)換、集中治理,提高沿海電網(wǎng)電壓安全穩(wěn)定裕度;補(bǔ)強(qiáng)沿海區(qū)域電網(wǎng)“骨架”,提升省內(nèi)片區(qū)間互濟(jì)能力和供電能力,增強(qiáng)省域500千伏電網(wǎng)電壓支撐能力;建議新能源業(yè)主酌情配置電壓支撐裝備,推動(dòng)新能源裝備廠家完善控制策略,提高電壓穿越能力;依托“短路比量化分析+全電磁仿真解剖方法”,對(duì)短路比偏低的新能源場站開展詳細(xì)的電磁暫態(tài)建模與仿真分析,在規(guī)劃階段提前防控風(fēng)險(xiǎn)。
作為典型受端電網(wǎng),浙江電網(wǎng)正逐步形成多直流密集饋入格局。截至目前,浙江已投運(yùn)3回±800千伏/800萬千瓦特高壓常規(guī)直流,在建1回柔性直流(甘浙直流)。預(yù)計(jì)到“十五五”末,浙江特高壓直流饋入電力占比達(dá)17.8%,電量占比達(dá)13.4%。為應(yīng)對(duì)多直流饋入對(duì)系統(tǒng)電壓穩(wěn)定構(gòu)成的挑戰(zhàn),國網(wǎng)浙江電力加強(qiáng)直流近區(qū)動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償設(shè)備配置;優(yōu)化多直流控制保護(hù)協(xié)同策略,創(chuàng)新應(yīng)用常規(guī)直流換相角預(yù)測(cè)控制和柔性直流自適應(yīng)限流控制策略;加強(qiáng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)優(yōu)化,增強(qiáng)直流近區(qū)電網(wǎng)強(qiáng)度;發(fā)揮抽水蓄能長時(shí)進(jìn)相運(yùn)行優(yōu)勢(shì),主動(dòng)支撐電壓;探索常規(guī)直流柔性化改造。
杭州、紹興、金華核心區(qū)域負(fù)荷水平高、傳統(tǒng)電源機(jī)組少,呈現(xiàn)電源空心化特征。常規(guī)同步機(jī)組自帶勵(lì)磁調(diào)節(jié)系統(tǒng),具備毫秒級(jí)無功調(diào)節(jié)能力,其退出導(dǎo)致區(qū)域無功支撐不足。國網(wǎng)浙江電力采取“網(wǎng)架加強(qiáng)+新技術(shù)應(yīng)用”的策略:補(bǔ)強(qiáng)主網(wǎng)架,如針對(duì)浙北負(fù)荷中心,依托湖州500千伏遞鋪輸變電工程,建設(shè)500千伏遞鋪—仁和線路,保障500千伏安吉—仁和線路安全穩(wěn)定運(yùn)行;在負(fù)荷中心的500千伏變電站加裝構(gòu)網(wǎng)型靜止無功發(fā)生器,降低對(duì)燃?xì)鈾C(jī)組的開機(jī)依賴,提升交流系統(tǒng)故障后的電壓恢復(fù)能力;對(duì)于紹興、金華等有條件的片區(qū),依托省內(nèi)東西向多端口超高壓柔性直流工程,提升深遠(yuǎn)海風(fēng)電和沿海電源基地電量消納能力,并為負(fù)荷中心提供電壓主動(dòng)支撐。



