張廣軍 哈爾濱供電公司調(diào)控中心

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基于電網(wǎng)分層分區(qū)邊界條件的電網(wǎng)合環(huán)運(yùn)行探索

張廣軍 哈爾濱供電公司調(diào)控中心

【文章摘要】

【關(guān)鍵詞】

電網(wǎng)；分層分區(qū)；邊界條件；合環(huán)運(yùn)行

引言

分層分區(qū)是電網(wǎng)發(fā)展的必然發(fā)展趨勢，其可以降低電網(wǎng)出現(xiàn)運(yùn)行故障的概率，而且降低了故障帶來的損失，對下一階段電網(wǎng)發(fā)展提供了重要的指導(dǎo)，有利于實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行。在電網(wǎng)規(guī)劃的過程中，相關(guān)工作人員應(yīng)從宏觀的角度分析問題，還要結(jié)合運(yùn)行現(xiàn)狀提供發(fā)展的思路，制定發(fā)展的目標(biāo)，從而實(shí)現(xiàn)電力行業(yè)的長足發(fā)展。

1.分層分區(qū)邊界條件分析

1.1電磁環(huán)網(wǎng)

在電網(wǎng)中應(yīng)用電磁環(huán)網(wǎng)有著一定優(yōu)勢，也存一定弊端，由于我國電網(wǎng)的網(wǎng)架比較薄弱，不具備解環(huán)的條件，隨著電網(wǎng)規(guī)模的增大，電磁環(huán)網(wǎng)會(huì)出現(xiàn)大范圍的潮流轉(zhuǎn)移，很多電網(wǎng)都出現(xiàn)了過載現(xiàn)象，需要采取有效的措施進(jìn)行安全防護(hù)，一般情況下會(huì)考慮解開區(qū)域間的聯(lián)絡(luò)線。某省在十一五期間，電磁環(huán)網(wǎng)經(jīng)常出現(xiàn)潮流轉(zhuǎn)移的問題，220kV的電網(wǎng)經(jīng)常出現(xiàn)過載現(xiàn)象，由于網(wǎng)架比較薄弱，所以對主網(wǎng)解列構(gòu)成了威脅。在該地區(qū)實(shí)現(xiàn)全線貫通后，電網(wǎng)形成了環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)，有效提高了電網(wǎng)的穩(wěn)定性以及運(yùn)行水平。

1.2短路電流

在網(wǎng)架比較密集的區(qū)域內(nèi)，為了解決短路電流問題，會(huì)采用分區(qū)解環(huán)的措施，為了保證分區(qū)電網(wǎng)供電能力，在設(shè)計(jì)電網(wǎng)運(yùn)行系統(tǒng)時(shí)，需要遵循一定原則：L≤T×70%+Gn-1（L為地區(qū)負(fù)荷，T為地區(qū)500千伏主變?nèi)萘?，G為地區(qū)220千伏及以下裝機(jī)容量；Gn-1為停地區(qū)最大1臺(tái)機(jī)組后的裝機(jī)容量）。根據(jù)短路電流水平約束，對于500千伏電站構(gòu)建分區(qū)電網(wǎng)，需要保證分區(qū)電網(wǎng)對應(yīng)2～4臺(tái)500千伏主變的最大供應(yīng)負(fù)荷規(guī)模在410～460萬千瓦，在兩座500千伏變電站共同形成的分區(qū)電網(wǎng)內(nèi)，應(yīng)保證最大可供負(fù)荷規(guī)模為380～460萬千瓦。另外，一個(gè)獨(dú)立運(yùn)行的分區(qū)電網(wǎng)，最大可供負(fù)荷規(guī)模為400～450萬千瓦，在密集度較高的區(qū)域電網(wǎng)內(nèi)，總負(fù)荷規(guī)模應(yīng)在400萬千瓦以上。

（1）解環(huán)邊界條件

分區(qū)解環(huán)邊界條件需要從電磁環(huán)網(wǎng)與短路電流兩個(gè)方面考慮，在必要性與可行性的條件下，并進(jìn)行分開指導(dǎo)。

當(dāng)電網(wǎng)同時(shí)具備必要性與可行性，才能進(jìn)行分區(qū)解環(huán)的操作。在電磁環(huán)網(wǎng)引起的解環(huán)電網(wǎng)中，小范圍內(nèi)的獨(dú)立分區(qū)電網(wǎng)，需要滿足短路電流類解環(huán)可行性的三個(gè)條件才能實(shí)現(xiàn)解環(huán)。在短路電流引起的解環(huán)電網(wǎng)中，必要性是滿足其中一條即可實(shí)行解環(huán)，而可行性是必須滿足三條才能實(shí)行解環(huán)。

（2）分區(qū)電網(wǎng)分類

某省有2臺(tái)主變的地區(qū)電網(wǎng)，在實(shí)際運(yùn)行的過程中經(jīng)常會(huì)發(fā)生潮流轉(zhuǎn)移與短路電流問題，這影響了該地區(qū)電網(wǎng)的正常運(yùn)行，為了解決這一問題，相關(guān)工作人員采用了分區(qū)管理的方式，對于不具備解環(huán)條件的弱分區(qū)電網(wǎng)，在制定發(fā)展規(guī)劃時(shí)，應(yīng)與具備解環(huán)條件的強(qiáng)分區(qū)電網(wǎng)進(jìn)行區(qū)別對待。

2.分區(qū)電網(wǎng)恢復(fù)合環(huán)運(yùn)行的探索

2.1弱分區(qū)電網(wǎng)合環(huán)運(yùn)行要求

采用分區(qū)的運(yùn)行方式后，需要保證電網(wǎng)具有較高的穩(wěn)定性，而且還要在單一設(shè)備檢驗(yàn)的條件下實(shí)現(xiàn)獨(dú)立的運(yùn)行。弱分區(qū)電網(wǎng)由于經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)大機(jī)組退出的情況，所以經(jīng)常需要恢復(fù)合環(huán)運(yùn)行，電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)不夠穩(wěn)定，倒閘操作比較多，運(yùn)行的風(fēng)險(xiǎn)比較大，電磁環(huán)網(wǎng)與短路電流問題比較突出，只有采用分區(qū)運(yùn)行的方式，才能保證兩臺(tái)主變獨(dú)立的運(yùn)行，相關(guān)工作人員需要結(jié)合實(shí)際情況制定出運(yùn)行的方案。

2.2合環(huán)電網(wǎng)選取原則

（1）互供能力

根據(jù)解環(huán)邊界條件，只有滿足一個(gè)可行性條件，才能實(shí)現(xiàn)合環(huán)電網(wǎng)的正常運(yùn)行，并且聯(lián)絡(luò)線交換的能力不能低于500千伏/每臺(tái)，主變?nèi)萘啃枰_(dá)到60～70%，結(jié)合這一區(qū)域聯(lián)網(wǎng)線自身的交換能力，制定出檢修的方案，并且需要滿足電力需求。另外，工作人員還要保證相連區(qū)域電網(wǎng)具有較強(qiáng)的供電能力。

（2）短路電流控制

在分區(qū)電網(wǎng)中，為了實(shí)現(xiàn)合環(huán)運(yùn)行的方式，需要做好短路電流的控制工作，500千伏主變的短路電流不能超過預(yù)定的指標(biāo)。黨主變達(dá)到遮斷容量的最大限制后，還需要做好控制與約束工作，維持好可控負(fù)荷規(guī)模、分區(qū)內(nèi)主變?nèi)萘俊?cè)裝機(jī)容量之間的關(guān)系，還要以擇優(yōu)比選合環(huán)分區(qū)的影響因素為參照，從而保證分區(qū)電網(wǎng)與相鄰電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)合環(huán)運(yùn)行。具體的可參照條件如下：

其中：Tn1-1為分區(qū)停1臺(tái)500千伏主變后的容量。

例如：根據(jù)規(guī)劃，2020年前省內(nèi)WH電網(wǎng)內(nèi)部將分為東、西兩片運(yùn)行；WH東網(wǎng)分區(qū)主變?nèi)萘縏n1=200萬千伏安，220千伏裝機(jī)Gn1=132萬千瓦，與之相鄰的MA分區(qū)主變?nèi)萘縏n2=150萬千伏安，220千伏裝機(jī)Gn2=320萬千瓦，WH西網(wǎng)分區(qū)主變?nèi)萘縏n3=375萬千伏安。

比較兩種合環(huán)方案：WH東網(wǎng)分區(qū)和WH西網(wǎng)分區(qū)合環(huán)；WH東網(wǎng)分區(qū)和MA分區(qū)合環(huán)。按照短路電流約束，兩分區(qū)電網(wǎng)合計(jì)接入電源規(guī)模應(yīng)滿足：Max（Gn1+Gn2）≤390萬，與MA分區(qū)合環(huán)顯然超過這一限值，考慮裕度，建議WH東網(wǎng)分區(qū)與WH西網(wǎng)分區(qū)合環(huán)。

所以，在參考以上電網(wǎng)分層分區(qū)邊界條件后，應(yīng)制定出符合恢復(fù)合環(huán)運(yùn)行要求的運(yùn)行方案，結(jié)合不同地區(qū)電網(wǎng)條件的差異性，做好電網(wǎng)分區(qū)的定位。

3.結(jié)語

分層分區(qū)運(yùn)行是實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行的有效措施，隨著電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，相關(guān)工作人員需要采用分層分區(qū)的方式加強(qiáng)對電網(wǎng)的規(guī)劃與建設(shè)，在分區(qū)電網(wǎng)恢復(fù)合環(huán)運(yùn)行的條件下，應(yīng)制定出解環(huán)方案，對分區(qū)電網(wǎng)以及小規(guī)模密集區(qū)域的分區(qū)電網(wǎng)進(jìn)行對照分析，從而對下一階段的電網(wǎng)建設(shè)進(jìn)行指導(dǎo)。

【參考文獻(xiàn)】

［1］安徽省電力公司電力經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院.安徽省地區(qū)電網(wǎng)目標(biāo)網(wǎng)架典型模式研究［R］.合肥：安徽省電力公司電力經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院，2012.

［2］安徽省電力經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究中心.安徽電網(wǎng)2012～2016年電磁環(huán)網(wǎng)解環(huán)規(guī)劃［R］.合肥：安徽省電力經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究中心，2011.

［3］安徽省電力公司.安徽省電力公司“十二五”電網(wǎng)發(fā)展?jié)L動(dòng)規(guī)劃［R］.合肥：安徽省電力公司，2012.

本文對基于電網(wǎng)分層分區(qū)邊界條件的電網(wǎng)合環(huán)運(yùn)行情況進(jìn)行了探討，這對電網(wǎng)的發(fā)展有著重要的指導(dǎo)意義，在了解電網(wǎng)運(yùn)行現(xiàn)狀后，可以了解運(yùn)行過程中存在的問題，從而為發(fā)展提供正確的思路。結(jié)合某省電網(wǎng)實(shí)例。分析了電網(wǎng)分層分區(qū)的重要意義，采用合環(huán)運(yùn)行的方式，可以對地區(qū)間聯(lián)絡(luò)線運(yùn)行的功能進(jìn)行準(zhǔn)確的定位。