大連紅沿河開機方式對黑龍江東部外送斷面穩定性影響分析

胡本然，邵京偉

(1.國網黑龍江省電力有限公司電力交易中心，哈爾濱 150090； 2.國網黑龍江省電力有限公司，哈爾濱 150090)

0 引 言

大連紅沿河核電站是中國東北第一座核電站及最大的能源投資項目。該核電站在提高遼寧省用電可靠性的同時，也有利促進了節能減排[1-3]。然而，紅沿河核電廠的運行，卻給黑龍江電網帶來了沖擊，因此研究分析新電廠并網后系統的暫態穩定性是電網仿真計算的重要工作內容[4-5]。該文選擇影響較大的黑龍江省東部外送斷面進行穩定性分析。針對紅沿河核電站3種開機方式，利用PSASP電力系統仿真軟件，結合東北三省實際電網網架結構，對黑龍江省東部外送斷面功角穩定性進行分析。通過黑龍江對紅沿河核電站上網適應性研究，對于保障黑龍江電網安全穩定運行具有重要意義。

1 紅沿河1臺開機穩定性分析

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臺機，紅沿河1臺機，小負荷，火力發電出力大，無風電機組出力，無旋轉備用。該開機方式林平N-1功角穩定曲線如圖1所示。對初始幅值最大的功角曲線進行prony分析，結果如表1所示。從圖中可以得到，林平線N-1存在動穩問題。對初始幅值最大的功角曲線prony分析，結果如表1所示，黑龍江對遼寧的功角穩定性在不同的時間段呈現不同特性，系統振蕩頻率在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%， 判斷系統失穩。

圖1 方式一下林平N-1功角穩定曲線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臺機，紅沿河1臺機，小負荷，火力發電出力大，無風電機組出力，無旋轉備用。該開機方式林平N-1功角穩定曲線如圖2所示。對初始幅值最大的功角曲線進行prony分析，結果如表2所示。

圖2 方式二下林平N-1功角穩定曲線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1臺發電機的兩種方式仿真結果可以看出，方式二和方式一下的系統穩定性基本相同，因此可知遼寧莊河電廠對東部外送斷面穩定性基本沒有影響，大連紅沿河核電廠對黑龍江東部外送斷面的穩定性影響突出。

2 紅沿河3臺開機穩定性分析

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臺機，紅沿河3臺機，小負荷，火力發電出力大，無風電機組出力，無旋轉備用。該開機方式林平N-1功角穩定曲線如圖3所示。當大連地區的紅沿河核電廠3臺機組開機，出力較大時，大連地區電力富余，外送電量較大，黑龍江省東部外送斷面輸出電量不變，但系統的穩定性變差，出現暫穩問題。

圖3 方式三下林平N-1功角穩定曲線Fig.3 Linping N-1 power angle stability curve of method 3

3 結 語

根據以上3種方式的分析可知，大連紅沿河核電廠對黑龍江東部外送斷面的穩定性有較大影響。當紅沿河機組開機較小(1臺機組開機)，黑龍江東部斷面4回500 kV線路送出潮流為3 500 MW時，林平線N-1存在動穩問題，通過prony分析可以發現，黑龍江對遼寧的功角穩定性在不同的時間段呈現不同特性，系統振蕩頻率在0.65 Hz附近，在5～10 s及10～15 s期間，阻尼比小于1%，系統失穩。當大連地區的紅沿河電廠出力較大(3臺機組開機)時，大連地區外送較大，未影響黑龍江省東部外送斷面輸出電量，但系統的穩定性變差，出現暫穩問題。因此得出結論，大連地區的紅沿河電廠的開機方式對黑龍江省東部外送斷面的穩定性有較大影響。