基于電網分層分區邊界條件的電網合環運行探索

張廣軍 哈爾濱供電公司調控中心

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基于電網分層分區邊界條件的電網合環運行探索

張廣軍 哈爾濱供電公司調控中心

【文章摘要】

【關鍵詞】

電網；分層分區；邊界條件；合環運行

引言

分層分區是電網發展的必然發展趨勢，其可以降低電網出現運行故障的概率，而且降低了故障帶來的損失，對下一階段電網發展提供了重要的指導，有利于實現電網的穩定運行。在電網規劃的過程中，相關工作人員應從宏觀的角度分析問題，還要結合運行現狀提供發展的思路，制定發展的目標，從而實現電力行業的長足發展。

1.分層分區邊界條件分析

1.1電磁環網

在電網中應用電磁環網有著一定優勢，也存一定弊端，由于我國電網的網架比較薄弱，不具備解環的條件，隨著電網規模的增大，電磁環網會出現大范圍的潮流轉移，很多電網都出現了過載現象，需要采取有效的措施進行安全防護，一般情況下會考慮解開區域間的聯絡線。某省在十一五期間，電磁環網經常出現潮流轉移的問題，220kV的電網經常出現過載現象，由于網架比較薄弱，所以對主網解列構成了威脅。在該地區實現全線貫通后，電網形成了環網結構，有效提高了電網的穩定性以及運行水平。

1.2短路電流

在網架比較密集的區域內，為了解決短路電流問題，會采用分區解環的措施，為了保證分區電網供電能力，在設計電網運行系統時，需要遵循一定原則：L≤T×70%+Gn-1（L為地區負荷，T為地區500千伏主變容量，G為地區220千伏及以下裝機容量；Gn-1為停地區最大1臺機組后的裝機容量）。根據短路電流水平約束，對于500千伏電站構建分區電網，需要保證分區電網對應2～4臺500千伏主變的最大供應負荷規模在410～460萬千瓦，在兩座500千伏變電站共同形成的分區電網內，應保證最大可供負荷規模為380～460萬千瓦。另外，一個獨立運行的分區電網，最大可供負荷規模為400～450萬千瓦，在密集度較高的區域電網內，總負荷規模應在400萬千瓦以上。

（1）解環邊界條件

分區解環邊界條件需要從電磁環網與短路電流兩個方面考慮，在必要性與可行性的條件下，并進行分開指導。

當電網同時具備必要性與可行性，才能進行分區解環的操作。在電磁環網引起的解環電網中，小范圍內的獨立分區電網，需要滿足短路電流類解環可行性的三個條件才能實現解環。在短路電流引起的解環電網中，必要性是滿足其中一條即可實行解環，而可行性是必須滿足三條才能實行解環。

（2）分區電網分類

某省有2臺主變的地區電網，在實際運行的過程中經常會發生潮流轉移與短路電流問題，這影響了該地區電網的正常運行，為了解決這一問題，相關工作人員采用了分區管理的方式，對于不具備解環條件的弱分區電網，在制定發展規劃時，應與具備解環條件的強分區電網進行區別對待。

2.分區電網恢復合環運行的探索

2.1弱分區電網合環運行要求

采用分區的運行方式后，需要保證電網具有較高的穩定性，而且還要在單一設備檢驗的條件下實現獨立的運行。弱分區電網由于經常會出現大機組退出的情況，所以經常需要恢復合環運行，電網的結構不夠穩定，倒閘操作比較多，運行的風險比較大，電磁環網與短路電流問題比較突出，只有采用分區運行的方式，才能保證兩臺主變獨立的運行，相關工作人員需要結合實際情況制定出運行的方案。

2.2合環電網選取原則

（1）互供能力

根據解環邊界條件，只有滿足一個可行性條件，才能實現合環電網的正常運行，并且聯絡線交換的能力不能低于500千伏/每臺，主變容量需要達到60～70%，結合這一區域聯網線自身的交換能力，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域電網具有較強的供電能力。

（2）短路電流控制

在分區電網中，為了實現合環運行的方式，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定的指標。黨主變達到遮斷容量的最大限制后，還需要做好控制與約束工作，維持好可控負荷規模、分區內主變容量、側裝機容量之間的關系，還要以擇優比選合環分區的影響因素為參照，從而保證分區電網與相鄰電網實現合環運行。具體的可參照條件如下：

其中：Tn1-1為分區停1臺500千伏主變后的容量。

例如：根據規劃，2020年前省內WH電網內部將分為東、西兩片運行；WH東網分區主變容量Tn1=200萬千伏安，220千伏裝機Gn1=132萬千瓦，與之相鄰的MA分區主變容量Tn2=150萬千伏安，220千伏裝機Gn2=320萬千瓦，WH西網分區主變容量Tn3=375萬千伏安。

比較兩種合環方案：WH東網分區和WH西網分區合環；WH東網分區和MA分區合環。按照短路電流約束，兩分區電網合計接入電源規模應滿足：Max（Gn1+Gn2）≤390萬，與MA分區合環顯然超過這一限值，考慮裕度，建議WH東網分區與WH西網分區合環。

所以，在參考以上電網分層分區邊界條件后，應制定出符合恢復合環運行要求的運行方案，結合不同地區電網條件的差異性，做好電網分區的定位。

3.結語

分層分區運行是實現電網穩定運行的有效措施，隨著電網規模的不斷擴大，相關工作人員需要采用分層分區的方式加強對電網的規劃與建設，在分區電網恢復合環運行的條件下，應制定出解環方案，對分區電網以及小規模密集區域的分區電網進行對照分析，從而對下一階段的電網建設進行指導。

【參考文獻】

［1］安徽省電力公司電力經濟技術研究院.安徽省地區電網目標網架典型模式研究［R］.合肥：安徽省電力公司電力經濟技術研究院，2012.

［2］安徽省電力經濟技術研究中心.安徽電網2012～2016年電磁環網解環規劃［R］.合肥：安徽省電力經濟技術研究中心，2011.

［3］安徽省電力公司.安徽省電力公司“十二五”電網發展滾動規劃［R］.合肥：安徽省電力公司，2012.

本文對基于電網分層分區邊界條件的電網合環運行情況進行了探討，這對電網的發展有著重要的指導意義，在了解電網運行現狀后，可以了解運行過程中存在的問題，從而為發展提供正確的思路。結合某省電網實例。分析了電網分層分區的重要意義，采用合環運行的方式，可以對地區間聯絡線運行的功能進行準確的定位。