(4)控制保護(hù)系統(tǒng)。500 kV UPFC控制保護(hù)系統(tǒng)的難點主要有：換流器的多目標(biāo)協(xié)調(diào)控制、換流器的平滑啟動和停運控制、換流器低調(diào)制比運行控制、并聯(lián)換流器在故障穿越控制和串聯(lián)側(cè)換流器的故障重啟控制、系統(tǒng)調(diào)度和運行策略等。在南京西環(huán)網(wǎng)UPFC工程經(jīng)驗[14-16]的基礎(chǔ)上進(jìn)一步研究500 kV UPFC控制保護(hù)系統(tǒng)技術(shù)，針對500 kV UPFC的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的特點以及系統(tǒng)的控制目標(biāo)，可以得到控制保護(hù)裝置的配置和上層的控制策略。

2.4 UPFC工程投資成本

蘇州南部500 kV UPFC示范工程建設(shè)規(guī)模如下。

(1)500 kV UPFC配電裝置部分：采用3/2接線，500 kV出線7回(至同里變2回、梅里變2回、木瀆變3回)。

(2)500 kV UPFC成套設(shè)備部分：建設(shè)換流器3臺，容量3×250 MV˙A;配套建設(shè)500 kV聯(lián)結(jié)變壓器3臺，容量3×300 MV˙A;500 kV斷路器5臺;±90 kV直流場設(shè)備。

(3)500 kV線路部分：同里變—木瀆變雙線、梅里變—木瀆變雙線的木瀆變電站側(cè)均改接至500 kV UPFC配電裝置，新建線路長度約1 km。

(4)配套木瀆變、梅里變等500 kV變電站間隔(保護(hù))改造及光通信工程。

蘇州南部500 kV UPFC工程投資估算如表1所示，由表1中數(shù)據(jù)可以看出，蘇州南部500 kV UPFC工程總投資約為9.3億元。

3 技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較

與新增輸電通道的方案相比，裝設(shè)UPFC的方案在滿足輸電能力需求的前提下，其優(yōu)勢如下：(1)不增加短路電流，避免了系統(tǒng)短路電流越限的問題;(2)能夠減少錦蘇直流換相失敗風(fēng)險;(3)工程實施具備可行性;(4)投資上優(yōu)勢顯著(較新增輸電通道減少5.7億元)。因此，最終選定在木瀆變裝設(shè)UPFC的方案。

蘇州南部電網(wǎng)500 kV UPFC示范工程于2016年11月正式開工建設(shè)，2017年年底建成投運后，使電網(wǎng)潮流由自然分布轉(zhuǎn)變?yōu)橹悄芑`活控制，在不新建輸電通道的前提下，有效解決蘇州南部500 kV電網(wǎng)發(fā)展中存在的問題，提升蘇州南部電網(wǎng)輸電能力和安全穩(wěn)定水平，提高500 kV電網(wǎng)對特高壓交直流電網(wǎng)的承接能力和支撐作用。同時，蘇州南部電網(wǎng)500 kV UPFC示范工程建成后將成為世界上電壓等級最高、容量最大的UPFC工程，將顯著提高電網(wǎng)的整體科技含量，對柔性交流輸電技術(shù)在更高電壓等級的應(yīng)用和推廣，能起到很好的示范作用。

4 結(jié)語

蘇州南部500 kV電網(wǎng)存在直流小方式下供電能力受限、無功支撐不足、直流換相失敗風(fēng)險大及直流雙極閉鎖后應(yīng)急拉限電多等問題。對于上述問題，采用常規(guī)的線路增容、新增輸電通道等方案實施難度較大，技術(shù)經(jīng)濟(jì)不合理。同時，蘇州南部500 kV電網(wǎng)結(jié)構(gòu)在規(guī)劃期內(nèi)保持穩(wěn)定，其影響潮流分布的主要因素—錦蘇直流運行方式的季節(jié)性變化長期存在。因此，蘇州南部電網(wǎng)是應(yīng)用UPFC等柔性輸電技術(shù)比較理想的場合。考慮到該地區(qū)同時存在潮流控制及無功電壓問題，最終決定應(yīng)用具有潮流和無功電壓綜合調(diào)節(jié)能力的UPFC來解決上述問題。

在蘇州南部500 kV電網(wǎng)中應(yīng)用UPFC能夠較好地解決蘇州南部電網(wǎng)中存在的問題，與常規(guī)方案相比，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。蘇州南部電網(wǎng)500 kV UPFC示范工程對于蘇州進(jìn)一步拓展發(fā)展空間、節(jié)約土地資源、加強(qiáng)電網(wǎng)安全運行具有十分重要的意義。同時，蘇州南部UPFC工程的建成投產(chǎn)對在更高電壓等級應(yīng)用UPFC具有示范作用，對柔性交流輸電技術(shù)在更高電壓等級的應(yīng)用和推廣具有積極的意義。

作者：楊林 , 蔡暉 , 汪惟源 , 宋鵬程 , 徐政 , 陳剛 , 竇飛

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