黄德线退役后凤滩水电厂送出方案研究

2012-06-15禹海峰侯益灵杨高才徐超

湖南电力 2012年5期

禹海峰，侯益灵，杨高才，徐超

(湖南省电力公司经济技术研究院，湖南长沙 410004)

位于怀化西北部的凤滩水电厂是湖南电网的主力电厂之一，目前共装机7台，容量815 MW，属于季调节性水电厂，是电网的重要调峰电源。目前凤滩水电厂电力主要通过4回220 kV线路送至黄秧坪开关站，再由黄秧坪开关站经5回220 kV线路将其电能分别送至湘西、怀化、常德和益阳等地区。根据生产运行部门提供的相关资料，黄德线设备目前已严重老化，威胁到电网安全稳定运行。生产运行单位在技改规划中提出将该线路进行全线改造;也有相关部门提出将黄德线退役，新建该电厂送出通道。因此，有必要开展相应研究，确定其新的送出方案。另外，黄桃线运行达29年之久，同样面临着退役可能，该线路退役后是否能满足凤滩送出的要求，需要进一步开展系统的论证研究〔1〕。

1 凤滩水电厂周边电网分析

根据凤滩水电厂所处的地理位置，周边电网网络状况及负荷特性，将周边电网分为凤滩西部电网和凤滩东部电网。凤滩水电厂往西部方向主要送电湘西及怀化沅陵、辰溪、溆浦;往东部方向主要送电常德、益阳等地区。凤滩水电厂电能送出示意图如图1所示。

图1 凤滩水电厂电能送出现状示意图

根据负荷预测及电源规划发展，对凤滩东西部电网分别进行电力电量平衡。随着负荷的增长，凤滩西部电网负荷增长较快，而该区域电源较少，且区内大部分为水电机组。当考虑将凤滩西部机组参与凤滩西部电网平衡时，平衡结果显示2015年凤滩西部电网丰水期电力缺额为515 MW，枯水期电力缺额达1 351 MW，电量缺额为52亿kWh;若黄秧坪—桃花江线路因老化退出运行，即将凤滩水电厂所有机组送电凤滩西部电网，其电力电量也基本能在该区域消纳。这是由于凤滩西部电网电力电量缺口较大，尤其是在枯水期，电力缺额问题比较明显，从而凤滩水电厂出力能在该地区完全消纳。

2 黄德线退役后凤滩水电厂送出方案分析

黄德线退役后，若不新增凤滩水电厂送出线路，2014年丰水期大负荷运行方式下，凤滩电力经黄秧坪开关站送往湘西、怀化北部地区的潮流明显加重 (达707 MW，占凤滩总出力的86.7%)，尤其是黄秧坪—枇杷冲双回220 kV线路潮流达477 MW，其中原黄枇Ⅰ回 (LGJQ－400)输送潮流为205 MW，若黄枇Ⅱ回线路跳闸，没有采取措施，黄枇Ⅰ线路输送潮流达373 MW，超出该线路热稳定极限，需要降低凤滩330 MW左右出力才能满足安全要求。因此，黄德线退役后需加强凤滩水电厂送出网络，才能满足其送出需要。

根据前述凤滩周边电网的电力电量平衡情况，并考虑目前供电格局及电网发展情况〔2〕。对黄德线退役后凤滩水电厂送出拟定如下3个方案:

方案1:对黄德线进行全线改造，维持凤滩水电厂当前送出方式，该方案需新建线路长约165 km。如图2(a)。

方案2:黄德线退出运行后，新建220 kV黄秧坪—永顺变线路，即考虑凤滩大部分电能在湘西消纳，该方案需新建线路长度约65 km。如图2(b)。

方案3:黄德线退出运行后，新建220 kV黄秧坪—沅陵变线路，即考虑凤滩大部分电能通过2回线路至湘西电网，2回线路至怀化电网送出，该方案新建线路最短，仅需新建线路长度约45 km。如图2(c)。

图2 凤滩水电厂电能送出方案示意图

2.1 潮流计算分析

1)潮流计算结果分析

方案1:对黄德线全线改造，由于湘西北地区是湖南电网电源较集中区域，将凤滩电力仍送至该区域，与其余的方案相比潮流流向稍显迂回，该方案网损较大，与方案2相比，平均网损大0.739 MW;

方案2:建设黄秧坪—永顺线路，给电源装机相对较小的湘西电网提供有力电源支撑，该方案潮流流向比较顺畅，网损较小，尤其该方案给湘西电网新增了1个电源点，大大提高了该电网的供电可靠性，同时该方案也解决了永顺变单电源供带的问题;

方案3:新建黄秧坪—凉水井第2回220 kV线路，与方案1相比潮流较为顺畅，但从电力需求看，湘西北部电网更需要电源支撑，从网损比较结果也可看出，方案3的网损较方案2要略高约0.190 MW〔3〕。

本次选择我院接诊治疗的58例鼻出血患者,分为参照组与对照组,所有患者均符合顽固性鼻出血诊断标准,排除存在鼻内肿瘤、精神病史、血液疾病的患者。参照组患者中最大年龄69岁,最小年龄20岁,平均年龄(36.5±1.3)岁;其中女性15例,男性14例;实验组患者中最大年龄68岁,最小年龄20岁,平均年龄(35.5±1.3)岁;其中女性14例,男性15例;两组患者在一般资料中未出现差异,P>0.05,不存在统计学意义,可比。

2)N－1校核

在2015年丰水期大负荷方式，对3个方案进行“N－1”校核计算。各方案均存在N－1输电线路超过热稳极限的问题，即各方案中均存在黄枇Ⅱ线跳闸，黄枇Ⅰ线潮流超过热稳定极限的问题，均需要采取切除凤滩水电厂机组的措施。这主要是由于黄枇Ⅰ线导线截面积不能满足其送出需求。在上述3个方案中，方案2中黄枇Ⅱ线跳闸、黄枇Ⅰ线过载幅度最小，过载率仅为3.5%，相对来说，切机量较小，可满足凤滩水电厂送出要求。

2.2 稳定计算分析

通过对各方案不同方式的稳定计算分析可知，各方案中凤滩水电厂送出线路及其相关线路均能通过三相故障校核，不存在外送稳定问题〔4〕。

2.3 各方案经济技术性比较

各方案技术经济综合比较结果见表1。

表1 各方案技术经济综合比较结果表

从表1中可看出:

各方案一次投资从大到小依次为:方案1、方案2、方案3。

各方案年电能损失费从小到大依次为方案2、方案3、方案1。

综合年费用从小到大依次为:方案3、方案2、方案1。

2.4 送出推荐方案

3 推荐方案黄桃线退役适应性分析

2015年电力电量平衡结果表明:凤滩西部电网存在较大电力缺额，而凤滩东部电网电源较丰富，电力存在较大盈余，因此结合凤滩水电厂的地理位置、湖南电源分布以及电网的发展，凤滩水电厂远景不宜保持远距离向常德和益阳送电。以下考虑“十二五”末黄桃线也退役，并结合凤滩周边电网现状、供电格局以及电网发展情况，对推荐方案适应性进行分析。

潮流计算结果表明，黄桃线退役后，推荐方案中仍存在黄枇Ⅱ线跳闸、黄枇Ⅰ线潮流超过热稳定极限的问题，均需要采取切除凤滩水电厂机组的措施，存在该问题的主要原因是黄枇Ⅰ线导线截面不能满足凤滩水电厂送出要求。但随着湘西负荷不断增长，“十三五”期间500 kV怀化北变将投运，田家、山塘驿地区负荷将主要由500 kV怀化北变供带。随着永顺、龙山负荷的不断增加，凤滩水电厂通过黄永线输送的潮流将逐渐加大，而通过黄枇Ⅰ，Ⅱ线向枇杷冲、凉水井方向输送的潮流将得到有效降低，黄枇Ⅱ线故障导致黄枇Ⅰ线过载的问题也将得到有效解决。

4 需要进一步说明的问题

1)黄德线退役对岗市主变下网影响分析

潮流计算分析表明，丰水期凤滩水电厂大方式运行时，黄德及黄桃线退役将加大岗市主变下网功率，导致该主变不能通过N－1静态安全校核。但在2014年夏季高峰时段，随着桃源水电站的投产，岗市变下网功率将大大减小，该主变不存在N－1问题。另外，随着500 kV常德北变投运，岗市主变下网功率大的问题将得到进一步缓解。

2)黄德线退役对湘西电源外送影响分析

黄德线退役后，凤滩水电厂部分出力送湘西电网，计算表明，丰小方式凤滩西部电源不存在送出问题。但2015年黄桃线继黄德线退役后，凤滩电力全部送往凤滩西部电网。根据负荷预测可知，凤滩西部电网 (湘西、怀化北部电网)负荷增长较快，2015年丰小方式下，凤滩西部电网电力盈余约300 MW，通过田家—溆浦东双回线路输送电力287 MW，能满足送出要求。若湘西地区负荷未达到预测水平，丰小方式下湘西地区电源可能存在一定外送压力。

因此，为避免黄德、黄桃线退役加剧岗市变下网压力和丰水期小负荷时段凤滩西部电源送出压力，建议黄德线退役时序应兼顾桃源水电站的建设时序;黄桃线的退役应当兼顾湘西负荷发展情况以及500 kV常德北变电站的建设时序。