一起電網220 kV送出工程的分析和改接建議

陳梓翰，劉素紅，張麗娜，董成明

(1. 國網金華供電公司，浙江 金華 321017；2. 金華電力設計院有限公司，浙江 金華 321017；3. 國網嘉興供電公司，浙江 嘉興 314033)

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一起電網220 kV送出工程的分析和改接建議

陳梓翰1，劉素紅1，張麗娜2，董成明3

(1. 國網金華供電公司，浙江 金華 321017；2. 金華電力設計院有限公司，浙江 金華 321017；3. 國網嘉興供電公司，浙江 嘉興 314033)

電網輸變電工程雖然在設計時已經考慮了設備的載流能力，并選取了最優設計方案，但在實施過程中，往往存在各種原因導致工程延期，致使電網結構與設計時存在差異，引起電網運行問題突出。使用PSD-BPA對某地區即將投產的重大工程進行計算分析，得出部分工程因政策處理受阻延遲投產后將造成電網大面積限電問題。結合電網實際情況基于PSD-BPA潮流計算分析針對提出了線路改接建議。建議最終在實際電網中付諸實踐，成功避免了大面積限電問題。

PSD-BPA；電網分析；改接建議

在電網建設過程中，經常會碰到運行方式安排困難、征地難、地方規劃變更等問題，導致電網項目無法整體同步按期投產，使得電網運行出現問題。本文以某地區500 kV變電所項目建設為案例，利用PSD-BPA進行潮流計算，分析了該項目在實施工過程中需分期投產可能引起的部分電網輸電能力受限問題[1-2]，提出與之相對應的線路改接過渡方案及部分線路等設備改造的建議并協調落實，有效地提升了電網供電能力，安全、經濟、社會效益明顯。

1 工程簡介

某500 kV的A變是某地區電網急需的工程項目，可以較好地解決迎峰度夏期間500 kV的B變主變超穩定限額問題。A變項目計劃投產500 kV主變兩臺，220 kV線路A～c兩回、A～d兩回，因線路間隔原因需同步退役C～d兩回線。配套工程包括220 kV c～b線路和a～d線路由單回路改雙回路。A變投運前后系統接線簡圖如圖1、圖2所示。

圖1 A變投運前系統接線簡圖

圖2 A變投運后系統接線簡圖

由于A變項目本身對該地區電網影響重大，外加地方規劃變更等問題，A變的220 kV送出工程需分階段投產。在該工程實施計劃基本確定后，對A變及其220 kV送出工程按分階段投產過程進行分析計算，發現存在較大問題。

2 工程建設中遇到的問題

在建設方面，由于500 kV及以上電網重大工程項目建設周期長，從立項到實施，一般需4～5年時間，造成項目原設計與現電網運行需求、地方規劃出現部分偏差。另外，在實施過程中還存在相關工程不能同步完成的問題，如A變項目就有如下問題[3]。

問題1：為解決500 kV的B變重載問題，500 kV的A變計劃3月份(第一階段)投產，但d變出口段的d～C雙線改接工程政策處理遇阻，工程推遲到6月底才能完成。

問題2：c～b線路單改雙工程由于架線施工過程政策處理受阻，工程推遲到11月份才能完成。

在電網運行方面：不可能將C～d兩回、c～b一回、a～d一回、a～c一回、c～d一回同停實施改接。

3 分階段投產引起的電網問題分析

該局部電網主要涉及的一些220 kV線路型號及供電能力如表1所示。

表1 局部電網220 kV主要線路型號表

注：線路長期供電能力指線路長期所具有的供電能力，短時供電能力指線路短時間(30 min)所能達到的供電能力。

按項目建設初步計劃，第一階段投產后，將形成網架結構如圖3所示(500 kV的A～C變之間仍有220 kV變電所及線路聯絡)。即500 kV的A變投產后潮流送出通道只有A～c雙線、c～b單線，其中c～b單線為LGJQ-400導線，長期供電能力只有25萬kW，這將成為500 kV的A變負荷送出的瓶頸。

圖3 在3～6月份的電網結構

該地區3～6月份網供最大負荷約為480萬kW。利用PSD-BPA程序對該電網進行潮流計算，結果如圖4所示。

圖4 局部電網的3～6月份潮流圖

根據潮流計算結果，c～b線路潮流達53.9萬kW，嚴重超線路長期供電能力(25萬kW)。此時再考慮N-1故障，經過N-1掃描后發現最嚴重故障為500 kV的B變220 kV母線N-1故障，故障后潮流圖見圖5。A～c雙線、c～b線路潮流將大大增加，可以計算得出在正常方式下A～c雙線限額為60萬kW(潮流計算結果62萬kW，超限)；c～b線路與B變主變存在配套限額，N-1故障后B變潮流轉移至c～b線路，轉移系數為0.065，當B主變負荷210萬kW時，c～b線路只能供16萬kW，潮流計算結果B變202萬kW，c～b線路54萬kW，超限。

圖5 3～6月份電網最嚴重N-1故障后潮流圖

通過分析可知，在該方式下，c～b線路、A～c線路將嚴重超限，如表2所示。

表2 3～6月電網主要線路限額及潮流情況 MW

在7月～11月份，A～d雙線架通后，b～c仍然是單回線。將形成的網架結構如圖6所示。

圖6 在7月～11月份電網結構

在7～11月份，因電網需跨越夏季負荷高峰期，根據該地區負荷特性，夏季高峰電網將承擔最大供電壓力，以夏季高峰負荷作為分析基礎對該電網進行潮流計算具有代表意義。該地區夏季高峰負荷約540萬kW，利用PSD-BPA程序對該電網進行潮流計算，結果如圖7所示。

圖7 局部電網夏季高峰潮流圖

從圖7可以看到，c～b線路潮流31.2萬kW，超線路長期供電能力(25萬kW)。再考慮N-1故障，經過N-1掃描后發現最嚴重故障為500 kV B變220 kV母線N-1故障(見圖8)。

圖8 7～11月份電網最嚴重故障N-1后潮流圖

由圖8可以計算得出，在正常方式下A～c雙線限額為60萬kW(潮流計算結果50萬kW，在限額范圍內)；c～b線路與B變主變存在配套限額，當B主變負荷240萬kW時，c～b線路只能供14萬kW，潮流計算結果B變232萬kW，c～b線路31萬kW，超限。由以上分析可知，在該方式下，c～b線路將超限，如表3所示。

表3 7～11月份電網主要線路限額及潮流情況 萬kW

根據分析，項目分階段投產導致電網主要問題是：A變送出通道不能滿足輸送要求，其中3-6月電網 A～c雙線、c～b線超限；7～11月電網c～b線超限。若控制這些線路不超限，B變重載的問題就無法解決。

4 改接建議

針對前面分析的問題，為減小A～c、c～b線路通道的潮流，需加強該局部電網的網架聯系，結合原來電網線路a～c線、d～c線靠近500 kV的A變特點，提出以下改接方式：3月～11月份維持C～d雙線運行，將原電網中a～c線、d～c線改接至A變，500 kV的A變及其220 kV送出工程投產后形成A～c雙線、A～d、A～a線路；同時在電網運行方式上采取拉停A變一臺500 kV主變，b變220 kV分列運行的方式，電網結構見圖9。

圖9 改接后的局部電網結構

該電網作為3～11月份的臨時電網接線，以全年最高的夏季高峰負荷為典型負荷對改接后電網進行潮流計算，結果如圖10所示。

圖10 改接后夏高峰潮流圖

在該方式下進行N-1掃描，計算得出B變穩定限額260萬kW，A～c線路斷面限額60萬kW，B變主變260萬kW時c～b線路可送13萬kW。由圖10可知，改接后電網在夏季高峰方式下，A～c線路潮流31萬kW，c～b線路潮流12萬kW，B變主變負荷251萬kW，各斷面均在限額范圍內，即采用該改接方案后，3-11月電網均能滿足運行要求。改接后夏高峰線路限額及潮流情況如表4所示。

表4 改接后夏高峰線路限額及潮流情況 萬kW

5 結語

電網輸變電工程項目雖然在設計時已經考慮了設備的載流能力及運行方式要求等，但在項目實際過程中，往往存在各種原因導致項目分階段投產，從而引起較大的電網運行問題。作為管理電網運行的調度部門，在項目實施方案初步制定后，即介入項目，對項目實施過程提前采用PSD-BPA工具進行分析，及早發現問題，提出優化項目實施方案的建議并在付諸實踐，可以較好的解決500 kV電壓等級及以下重大工程項目在建設過程中，給電網運行帶來的供電可靠性降低、供電能力受限及原設計考慮不全等問題，其安全、經濟、社會效益顯著。

[1]中國版BPA潮流程序用戶手冊[M]. 北京：中國電力科學研究院, 2002.

[2]韓禎祥．電力系統分析[M]．杭州： 浙江大學出版社，1993．

[3]DL 755-2001電力系統安全穩定導則[S]．

(本文編輯：趙艷粉)

Analysis and Grafting Suggestion for Power Grid 220 kV Transmission Project

CHEN Zi-han1, LIU Su-hong1, ZHANG Li-na2, DONG Cheng-ming3

(1. State Grid Jinhua Electric Power Supply Company, Jinhua 321017, China;2. Jinhua Electric Power Design Institute Co., Ltd., Jinhua 321017, China;3. State Grid Jiaxing Electric Power Supply Company, Jiaxing 314033, China)

Although the current-carrying capability of equipment has been taken into account during the design of grid power transmission and transformation project, and the optimal design scheme has been selected. However, in the process of implementation, various factors often lead to project delay; there exist differences in the power grid structure and the design; problems are caused during power grid operation. In one region PSDBPA was used to calculate and analyze the major projects. Then it was concluded that part of the project was hindered by policy and the consequent delay will cause large-area power brownouts. In combination with the actual situation of power grid and based on PSD-BPA flow calculation analysis, the line grafting suggestions were put forward, which were put into practice in the actual power grid, and finally managed to avoid the problem of large area power brownouts.

PSD-BPA；power grid analysis; grafting suggestions

10.11973/dlyny201506033

陳梓翰(1983)，工程師，主要從事電網運行方式、穩定分析等工作。

TM726

B

2095-1256(2015)06-0886-04

2015-07-01

經驗交流