隨著南方區域電力現貨市場即將正式進入連續結算運行階段,跨省區電力市場化改革持續深化。現貨市場每15分鐘出清并下發調度指令的運行模式,改變了南方電網西電東送傳統直流通道長期平穩滿載的運行工況,輸電功率由穩態小幅調整轉向高頻動態調節。據南方電網超高壓輸電公司運行數據顯示,當前西電東送主網直流系統總體運行平穩,高頻調節下的設備運維、管理機制、技術協同等適應性升級工作正同步推進,為跨省區資源優化配置提供堅實電網支撐。
樞紐換流站運行數據直觀反映了工況變化特征。統計顯示,現貨市場高頻次出清模式下,西電東送主要直流通道換流變壓器有載分接開關動作次數平均達到功率平穩運行期的3.5倍,個別高壓直流換流站的分接開關動作次數峰值最高達平穩工況的9倍。承擔電壓支撐與諧波治理職能的交流濾波器組,開關動作次數平均增加2.4倍;2024年11月現貨市場運營期間,交流濾波器組動作次數達到平穩運行期的10.7倍,2025年5月維持在平穩期的1至4.6倍區間。
“高頻調節是電力市場化運行的必然特征,對直流設備全生命周期管理提出了更高要求。”南方電網超高壓公司相關負責人介紹,投切頻次增加客觀上加速了開關類設備的機械磨損與電氣老化,部分高負荷換流站年度檢修成本較平穩工況提升20%至30%,觸頭、滅弧室等易損部件更換周期相應縮短,設備狀態監測與現場運維工作量同步增長。
當前傳統直流運行體系與現貨市場高頻特性的適配性提升主要聚焦三大方向。一是成本疏導機制有待完善。現行輸配電價按固定年限計提設備折舊,尚未建立與高頻動作損耗掛鉤的動態調整機制,電網側設備為現貨交易提供的功率爬坡、無功支撐等靈活性服務,仍需探索對應的市場化補償渠道。二是全生命周期管理模式需動態升級。當前設備采購標準、定期檢修機制、年限報廢規則多基于傳統低頻調度場景制定,針對每日數十次投切的高頻工況,需加快向狀態檢修、動態壽命評估模式轉型。三是新老技術協同控制策略需持續優化。西電東送主網以電網換相換流器(LCC-HVDC)技術為主,機械開關固有的動作延時與放電間隔,與毫秒級響應的柔性直流、靜止同步補償器(SVG)等新型裝置之間,需進一步完善全局協同控制策略,實現快慢響應優勢互補。
針對上述需求,南方電網已啟動系列適應性優化工作。在設備管理層面,開展高頻工況下設備狀態監測試點,探索基于實際健康狀態的狀態檢修模式,建立非線性壽命消耗模型;在技術標準層面,聯合設備制造廠商研究制定換流變分接開關、交流濾波器高頻動作專項技術規范,將機械抗疲勞極限、絕緣壽命衰減指標納入采購準入要求;在調度控制層面,優化交直流混合電網無功電壓協同控制策略,推動柔性裝置優先響應高頻瞬態波動、傳統設備承擔低頻基荷支撐,提升系統整體調節效率。
行業專家表示,傳統直流作為西電東送的核心載體,其運行模式的市場化適配是電力體制改革進程中的系統性課題。下一步,建議監管層面研究將高頻動作額外損耗納入輸配電價準許成本,探索建立與動作頻次掛鉤的動態折舊機制,依托輔助服務市場增設電網側靈活性補償品種,按照“誰受益、誰分攤”原則完善成本疏導規則;產業層面推動裝備制造向“制造+服務”全生命周期生態轉型,建立全生命周期成本(LCC)最優的設備評價體系,通過機制創新與技術升級協同發力,推動傳統直流從計劃調度型向市場響應型平穩轉型,更好支撐南方區域能源綠色低碳轉型和跨省區資源高效配置。
作者:雷朝煜、豐馳堯
單位:中國南方電網超高壓輸電公司天生橋局
責任編輯: 江曉蓓