嚴(yán)洪麗

（云南恒安電力工程有限公司，昆明 650233）

0 前言

近幾年來越來越多的大數(shù)據(jù)用電項(xiàng)目落戶云南，其擁有用電負(fù)荷較大、負(fù)荷同時(shí)率及最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)較高等特點(diǎn)，對電網(wǎng)網(wǎng)架、供電可靠性及上級變電站供電能力提出了新的要求[1]，同時(shí)對區(qū)域電網(wǎng)設(shè)備利用率也有一定程度上的影響[2-3]。

大數(shù)據(jù)用電項(xiàng)目用電設(shè)備主要包括大數(shù)據(jù)服務(wù)器、云計(jì)算服務(wù)器、交換機(jī)、負(fù)壓風(fēng)機(jī)等，項(xiàng)目建成用電以后需要電網(wǎng)對其持續(xù)供電。因此，需要從可靠的電網(wǎng)電源點(diǎn)引接專線對大數(shù)據(jù)用電項(xiàng)目進(jìn)行供電，滿足其供電需求。

本文以某公司大數(shù)據(jù)用戶供電工程為例，根據(jù)項(xiàng)目用電負(fù)荷、建設(shè)進(jìn)度，結(jié)合近區(qū)電網(wǎng)的情況，分析電網(wǎng)供電受限原因，提出解決方案。既滿足用戶供電需求，又優(yōu)化了片區(qū)電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。

1 大數(shù)據(jù)用電項(xiàng)目簡況

某公司大數(shù)據(jù)中心設(shè)置大數(shù)據(jù)服務(wù)器為S9i類型，另外配有各項(xiàng)輔助設(shè)備。本工程新增用電量5.76 億kW.h，最大負(fù)荷76.8 MW，最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)為7 500 h，計(jì)劃2019 年8 月投產(chǎn)。

大數(shù)據(jù)用戶工程新建110 kV 總降變1 座，新建2×50 MVA 三相雙繞組有載調(diào)壓變壓器，電壓等級為110 kV / 10 kV。110 kV 采用單母線接線，進(jìn)線1 回；10 kV 采用單母線分段接線，出線20 回；配置2×5 Mvar 電容器組。

2 負(fù)荷預(yù)測及電力平衡

2.1 負(fù)荷預(yù)測

2018 年某地州電網(wǎng)全社會(huì)用電量為59.1 億kW.h，最大負(fù)荷為1 230.7 MW。預(yù)計(jì)2020 年、2025 年全社會(huì)用電量分別為90.5 億kW.h、105.7 億kW.h，最大負(fù)荷分別為1 726.9 MW、2 084.9 MW。“十三五”和“十四五”全社會(huì)用電量年均增速分別為23.8 %、3.0 %，最大負(fù)荷年均增速分別為18.5 %、4.0 %[4-5]。

2018 年某縣電網(wǎng)全社會(huì)用電量為5.5 億kW.h，最大負(fù)荷為110.6 MW。預(yù)計(jì)2020 年、2025 年全社會(huì)用電量分別為13.5 億kW.h、16.3 億kW.h，最大負(fù)荷分別為217.0 MW、255.4 MW。“十三五”和“十四五”全社會(huì)用電量年均增速分別為56.7 %、4.0 %，最大負(fù)荷年均增速分別為40.1 %、3.0 %。

“十三五”期間該電網(wǎng)用電量及負(fù)荷增長率較高，這是由新增的大用戶造成的。

2.2 電力平衡

根據(jù)片區(qū)負(fù)荷預(yù)測及電源規(guī)劃情況[6-7]，220 kV 220A 變、220B 變、220C 變供電范圍如圖1。

圖1 220 kV 220A變、220B變、220C變供電范圍示意圖（局部）

根據(jù)電力平衡，2019 年及以后220A 變豐大、枯大方式均為下網(wǎng)，2025 年最大下網(wǎng)電力分別為248 MW、296 MW，主變“N - 1”另1臺(tái)過載。

2019 年及以后220B 變（考慮大數(shù)據(jù)項(xiàng)目接入）豐大方式均有少量盈余電力、枯大方式均為下網(wǎng)，2025 年豐大上網(wǎng)電力25 MW、枯大最大下網(wǎng)電力280 MW，枯大主變“N - 1”另1 臺(tái)過載。

2019 年及以后220C 變豐大方式均有大量盈余電力、枯大方式均為下網(wǎng)，2025 年豐大上網(wǎng)電力178 MW、枯大最大下網(wǎng)電力139 MW，主變負(fù)載率適中。

3 片區(qū)供電受限情況分析

大數(shù)據(jù)用戶工程上級電源可以來自220 kV 220A 變、220B 變、220C 變以及110 kV 110D變和110A 變。

3.1 220 kV變電站供電受限情況

由電力平衡可知，110E 變轉(zhuǎn)由220B 變供電后，220A 變豐大、枯大方式均為下網(wǎng)，主變“N - 1”另1 臺(tái)過載。大數(shù)據(jù)用戶工程無法再接入220A 變。

若大數(shù)據(jù)用戶工程接入220B 變，該變豐大有少量盈余電力、枯大最大下網(wǎng)電力為265～280 MW，枯大主變“N - 1”另1 臺(tái)過載。同時(shí)，220B 變～500 變目前為單回220 kV 線路，不滿足線路“N - 1”。

220C 變供電范圍內(nèi)電源較多，豐大盈余電力達(dá)178～199 MW、 枯大下網(wǎng)電力為117～139 MW；220C 變供電能力可以滿足大數(shù)據(jù)用戶工程的接入，但需要長距離、跨供電分區(qū)供電，經(jīng)濟(jì)性較差。

3.2 110 kV變電站供電受限情況

若大數(shù)據(jù)用戶工程就近接入110 kV 110D變，220B 變～110C 變、220B 變～110D 變110 kV 線路豐季需要輸送電力為220 MW 左右，不能滿足線路“N - 1”，供電受限。

若大數(shù)據(jù)用戶工程接入110 kV 110A 變，220C 變～110A 變雙回110 kV 線路豐大方式下網(wǎng)電力50 MW 左右，可適當(dāng)減輕220 kV220C變主變上網(wǎng)壓力，枯大方式下需要下網(wǎng)139 MW左右。

總之，大數(shù)據(jù)用戶工程的接入在不同程度上將導(dǎo)致主變或線路過載，枯大方式需要限負(fù)荷運(yùn)行；同時(shí)，對構(gòu)建片區(qū)電網(wǎng)網(wǎng)架也有較大的影響[8-10]。

4 供電受限解決方案

4.1 供電方案的提出

綜上，擬提出以下方案[11]，開斷110A 變“T”接220B 變～110C 變線路，將大數(shù)據(jù)項(xiàng)目接入110A 變；同時(shí)，220B 變新建1 回110 kV線路“T”接至大數(shù)據(jù)項(xiàng)目～110A 變線路，如圖2 所示。新建線路長約16 km+2 km，導(dǎo)線截面均為300 mm2。

為解決220B 變～500 變220 kV 線路不滿足“N - 1”要求，新建220B 變～500 變第二回220 kV線路，長約12.5 km，導(dǎo)線截面為2×400 mm2。

圖2 片區(qū)供電受限解決方案圖

圖 3 供電方案潮流計(jì)算結(jié)果

4.2 供電方案技術(shù)優(yōu)勢分析

供電方案新建220B 變～500 變第二回220 kV 線路，解決了該斷面不滿足“N - 1”的問題。同時(shí)，構(gòu)建了220B 變和220C 變之間的110 kV 聯(lián)絡(luò)線，可同時(shí)對大數(shù)據(jù)項(xiàng)目供電，合理分配220B 變及220C 變的負(fù)荷。

若2020 年將斷環(huán)點(diǎn)設(shè)置在220B 變側(cè)，大數(shù)據(jù)項(xiàng)目由220C 變供電，220C 變豐大上網(wǎng)電力119.2 MW，枯大下網(wǎng)電力196.8 MW；這有效緩減了220C 變供電片區(qū)豐大水電上網(wǎng)壓力，提高枯大220C 變主變利用率。220B 變豐大上網(wǎng)電力111.8 MW，枯大下網(wǎng)電力192.2 MW。這緩減了220B 變枯大下網(wǎng)壓力，在一定程度上避免主變“N - 1”另1 臺(tái)過載的問題；同時(shí)，為220B 變供電范圍內(nèi)豐大方式下其它負(fù)荷（水電硅）提供了消納空間。

4.3 潮流校驗(yàn)

以2020 年豐大、枯大方式下進(jìn)行潮流計(jì)算，計(jì)算結(jié)果如圖3 所示。從潮流計(jì)算結(jié)果可知，供電方案相關(guān)接點(diǎn)電壓均滿足要求，主變、線路均未出線重載、過載的情況，能夠滿足大數(shù)據(jù)工程的供電要求。

5 結(jié)束語

綜上所述，以某公司大數(shù)據(jù)用戶供電工程為例，根據(jù)項(xiàng)目用電負(fù)荷、建設(shè)進(jìn)度，結(jié)合近區(qū)電網(wǎng)的情況，分析電網(wǎng)供電受限原因，提出供電方案；并進(jìn)行潮流計(jì)算，驗(yàn)證了供電方案的可行性。

該方案實(shí)現(xiàn)了電網(wǎng)資源共享、電網(wǎng)分層分區(qū)供電，既解決了用戶供電受限問題，又優(yōu)化了片區(qū)電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)?？稍谝欢ǔ潭壬咸岣唠娋W(wǎng)設(shè)備利用率，提升電網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)效益。