110 kV及以上輸變電設備利用效率分析

陳義宣，王志敏

(云南電網規劃研究中心，昆明 650011)

110 kV及以上輸變電設備利用效率分析

陳義宣，王志敏

(云南電網規劃研究中心，昆明 650011)

研究電網設備利用效率評價方法和評價標準，分析影響電網利用效率的主要因素，提出提高電網設備利用效率措施。

電網；利用效率；評價指標

1 電網設備利用效率評價指標

輸變電電網設備利用率指標分為電網利用效率和設備利用效率兩個方面，電網利用效率用于評價電網的總體利用期刊，設備利用率則用于分析輸變電設備指標。因此，電網利用效率指標采用全網及各州市的各電壓層級主變容載比，設備利用效率指標采用主變及線路的最大負載率、等效平均負載率。具體定義如表2-1所示。

表2 -1 電網設備利用率評價指標說明

2 電網設備利用效率分析

2.1 電網利用效率

2012年云南電網全網500 kV、220 kV、110 kV容載比均值分別為2.0、2.2、2.3，按規程規范，全網各電壓層面容載比均偏高較多，變電容量裕度較大；各州市在500 kV層面，2012年云南各州市容載比均超規程上限。

2.2 設備利用效率

2012年云南電網輸變電設備利用率總體不高。110 kV～500 kV各電壓層面主變最大負載率均值在55%左右，平均負載率在25%左右；各電壓層面輸電線路最大負載率均值在35%左右，平均負載率在22%左右。

負荷中心，其最高負載率及等效平均負載率整體均處于相對較高水平；而滇西北、滇西南小水電集中區域及楚雄州的輸變電設備平均負載率相對偏低；文山、昭通、臨滄等州市變電設備最高負載率較高，但平均負載率卻較低。文山、昭通等網架較復雜地區輸電線路利用率整體較低。

輕載變電站各地區均有分布，突出的有昆明、曲靖、滇西北地區的220 kV站，昆明、曲靖、紅河等新建的城區變電站及滇西北水電集中區域的110 kV站。輕載線路主要為昆明、楚雄、紅河等地區的聯絡線、輕載變電站的主供線路以及滇西北部分電源送出的220 kV及110 kV線路。

重載變電站主要集中在昆明、曲靖、玉溪等負荷中心及部分滇西上網變電站；重載線路主要有500 kV電源送出及外送通道線路，紅河、昆明、曲靖、玉溪等局部區域的220 kV及110 kV線路。

3 輸變電設備輕載原因分析

由前面統計數據來看，云南電網設備整體利用率不高，主要原因有：

3.1 供電區水電自平衡

供電區水電自平衡是云南電網部分輸變電設備利用率低的主要原因之一，云南中小水電規模大、分布廣，而中小水電豐、枯出力差別大。豐期小水電大發，各級主變下網較小、甚至上網反送；而枯期小水電出力劇減，下網規模增大。全年來看，高峰負荷時間持續較短，大部分變電容量處于備用狀態。

3.2 負荷發展未達到預期

未能準確把握負荷的發展變化，負荷發展未達到預期，也是導致輸變電設備建成后利用率低也是重要原因。已建成變電站，受經濟發展形勢大環境影響，部分大客戶生產需求不旺盛，開工不足，導致原有輸變電設備利用率下降。

3.3 構建網架及提高供電可靠性

隨著網架的加強，部分輸電線路功能弱化，有些逐步轉化為聯絡線路，功率交換較小，導致潮流較輕，利用率低，在500 kV及220 kV層面較為突出，主要集中在昆明、紅河、曲靖等地區。110 kV的網架構建基本以雙側電源鏈式為主，造成110 kV線路利用率低。

為提高供電可靠性，滿足N-1等要求，電網規劃建設冗余度較大。如昆明、玉溪、紅河、曲靖等城區110 kV變電站，為滿足N-1要求，需投兩臺主變，但負荷較小，造成初期設備利用率低。

3.4 局部穩定極限較低

滇西北、滇西南等地區與主網電氣距離遠，電網動穩問題較為突出，導致送出斷面輸送能力較低，遠低于線路的熱穩極限，造成局部設備利用率低。

3.5 云南電網運行特性影響

云南電網水電裝機比重相對較大 (2012年統調水電裝機容量占比64%)，水電站多集中在電網西部，而負荷中心又集中在電網中部區域，云電送粵通道也集中在電網東部和南部，電網運行中具有典型的季節性。汛期方式下西部水電大容量、遠距離輸送到中東部地區，主環網功率穿越較大，各水電送出通道、主環網功率穿越通道潮流相對較重；枯期方式下西部水電因來水減小后送出需求降低，各水電送出通道負荷較汛期大幅降低，而負荷中心區域的火電機組加大開機方式后主網潮流分別相對均衡，重載的通道集中到大容量火電送出及負荷較重區域。因此，云南電網重載設備的分布具有隨季節的改變而變化的特點，若從全網統計的平均負載率來看就存在 “輕載”情況，從2012年統計情況看對于最大負載率偏大而平均負荷載率偏低，其重載設備隨季節變化而改變的特點就相對突出。

3.6 相關措施

造成云南電網部分設備輕載的原因有多種，對于因構建網架、滿足供電可靠性需要等情況，短期內難以改變。下面主要針對輸變電項目建設時序及網架結構欠合理、局部存在穩定問題等情況，從規劃設計、運行管理等方面提出相關措施。

1)優化新建項目建設時序：對存在負載率較低的變電站，考慮周邊規劃站點適當推遲建設時序，對變電站負載率較低的集中區域，近期不考慮規劃新建站點；對部分區域輸電線路冗余度較大情況，新建站點接入系統時可考慮利用這些線路，如昆明城區中低壓網絡較完善，新建110 kV變電站接入系統時，可采用利用率較高的網架結構，如新建的青山變與興隆變形成 “兩站三線”的結構，提高樟興線利用率。

2)通過調整現有網絡或加強配網建設優化運行，對于一重一輕，且距離較近的兩座變電站，可通過調整現有網絡或加強配網建設優化運行，使負荷平均分配，如玉溪地區，可通過進一步梳理35 kV或10 kV供電網絡，將重載的澧江變、西海變部分負荷分別轉移至輕載的武灑、東風變。

3)研究應用新技術以提高網絡輸電能力，滇西片區由于中小水電集中、與主網電氣距離遠，電網動穩問題較為突出，導致送出斷面輸送能力較弱。可考慮研究應用電網新技術，以改善電網穩定水平，從而提高電網送電能力，進而提高輸變電設備利用效率。

4)進一步加強輸變電工程可研工作。

4 結束語

1)研究適合各區域特點的網絡結構，云南主網架中長期規劃建設中，在強調電源直接接入負荷中心的基礎上，研究如何充分利用主網架現有裕度；結合各區域電源、負荷分布特點，研究利用率較高的網絡結構，如負荷中心220 kV多站點鏈式環網、110 kV三T結構等。

2)合理統籌電網安全可靠性與經濟性。

3)加強電網規劃與城市規劃的有效協調。

4)進一步加強電網建設項目后評價工作。

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王志敏，云南電網規劃研究中心。

Analysis on Utilization Efficiency of 110 kV and above Power Transmission and Transformation Equipment in Yunnan Power Grid

CHEN Yixuan，WANG Zhimin
(Yunnan Power Grid Planning＆Research Center，Kunming 650011，China)

This article examines network devices use efficiency evaluation method and evaluation criteria，analysis of main factors affecting the network utilization efficiency，proposed to improve the utilization efficiency of network equipment.

power grid；efficiency；evaluation indicator

TM74

B

1006-7345(2014)05-0121-03

2014-08-30

陳義宣 (1982)，男，碩士，云南電網規劃研究中心，從事電力系統規劃及穩定分析方面的工作 (e-mail)cyxnhm＠126.com