新疆北部三地市电网补强方案研究

陈 成 关文婷

（1.新疆电力设计院，乌鲁木齐 830001；2.华北电力大学，北京 102206）

新疆北部三地市电网（简称北疆三地市电网）包括阿勒泰地区、塔城北四县一市地区和克拉玛依地区。“十二五”期间（2011—2015年），北疆三地市地区规划电源较多，除阿勒泰、塔城的水电、风电外，和丰电厂（2×300MW）、克拉玛依热电厂（2×350MW）、福海热电厂（2×350MW）、北屯热电厂（2×135MW）等大中型火电项目均计划在2012—2014年左右投产，届时新疆北部三地市电力将出现大量盈余。

北疆三地市电网位于新疆电网末端，与新疆主网联结薄弱，严重制约该地区电力外送能力。根据计算，现有网架结构在夏大方式下，克拉玛依→下野地断面稳定极限约380MW，下野地→乌昌断面稳定极限约340MW，无法满足北疆地区电力送出需要。

1 北疆三地市电力盈余分析

1.1 北疆三地市装机容量发展

北疆三地市电网2011年装机1057MW，其中火电装机397MW，水电装机412MW，风电装机248MW。根据统计，2012—2015年期间，北疆三地市计划新建3118MW 机组，其中火电装机新增2185MW，水电装机新增636MW，风电装机新增297MW。

2011—2015年北疆三地市电源情况见表1。

表1 北疆三地市电源表 单位：MW

1.2 北疆三地市负荷预测

北疆三地市2011年电网最大负荷为1031MW，参考地区电力规划的负荷预测结果[1-2]，“十二五”期间北疆三地市负荷增速可达18.8%，到2015年北疆三地市最大负荷达2053MW。

2011—2015 年北疆三地市负荷见表2。

表2 北疆三地市负荷预测表 单位：MW

1.3 北疆三地市电力盈余

根据新疆北部三地市电网负荷预测结果，结合三地市装机容量发展计划，并考虑电网备用负荷[2]及电源的实际出力，“十二五”期间北疆三地市电力盈余情况见表3。

表3 北疆三地市电力盈余表 单位：MW

根据平衡结果，2012年以前北疆三地市电网仍属受端电网，网内在大方式下有较大电力缺口，但随着阿勒泰水电、风电的陆续建成，及地区大中型火电厂的投运，北疆地区盈余电力迅速增长，到2014年北疆三地市夏季盈余电力达900MW 以上。

图1 北疆三地市电力盈余

2 新疆北部三地市电网输送能力分析

2.1 计算目的及条件

1）研究北疆三地市网架的输送能力，通过和电力平衡结果比较，为电网补强提供依据。

2）220kV 单回联络通道按单相故障校核，双回（多回）联络通道按三相故障校核，线路故障点近、远端切除时间均按0.12s 计算[3]。

3）电压稳定按相关扰动或故障后电压相关标准校核[4]。

4）北疆三地市地区夏季方式下LGJ-400 导线热稳定极限按250MW 控制，2×LGJ-300 导线热稳定极限按470MW 控制[2]。

5）计算程序采用电科院《电力系统分析综合程序》（PSASP 6.28）。

2.2 计算结果及分析

根据稳定计算，2012年北疆电网与主网断面输电能力见表4。

表4 2012年三地市电网→新疆主网输送极限

图2 2012年北疆电网图

根据计算分析，北疆三地市-下野地和下野地-新疆主网断面输电能力分别为380MW 和340MW，远小于北疆三地市地区2013年夏季大方式的572MW盈余，和2014年夏季大方式的941MW 盈余。

3 新疆北部三地市电网补强方案分析

3.1 电网补强的必要性

目前北疆三地市电网通过 220kV 奎-克线和220kV 野-石东线分别与奎屯和乌昌电网联结，根据电力平衡结果，“十二五”中后期北疆三地市电力盈余较大，现有220kV 联络线路无法满足电力送出需要，因此必须尽快新建北疆三地市电网-乌昌电网的 220kV 联络线。

3.2 电网补强方案设想

根据北疆三地市电网结构推荐建设方案为，建设克拉玛依变-下野地变-石河子东站的第二回220kV 线路，新建线路总长约200km，采用2×LGJ-300 导线。

图3 北疆三地市电网补强方案图

补强方案实施后，北疆三地市电网与新疆主网的断面输送极限见表5（计算条件参照2.1 节）。

表5 补强后三地市电网→新疆主网输送极限

4 结论

通过稳定计算，补强方案实施后北疆三地市-下野地和下野地-新疆主网断面输电能力分别由380MW 和340MW 提升为710MW 和610MW，说明在对北疆三地市现有网架结构改变不大的条件下，上述补强方案能够非常有效的提高电网输电能力。

但根据北疆三地市电力盈余分析结果，“十二五”末北疆三地市最大盈余电力达940MW 左右，从电网远期发展的角度出发，仍然建议加大新疆电网的建设力度，尽快将新疆750kV 主电网延伸至北疆三地市地区。北疆750kV 输变电工程的实施，将对塔城、阿勒泰和克拉玛依电网起到强有力的支撑作用，有助于优化北疆三地市220kV 电网网架结构，增强电网的输电能力。

[1] 赵希正,等.电力负荷特性分析与预测[M].北京:中国电力出版社,2002.

[2] 纪雯.电力系统设计手册[M].北京:中国电力出版社,1995.

[3] 谭永才.电力系统规划设计技术[M].北京:中国电力出版社,2012.

[4] 周双喜,等.电力系统电压稳定性及其控制[M].北京:中国电力出版社,2004.