一起电网220 kV送出工程的分析和改接建议

陈梓翰，刘素红，张丽娜，董成明

(1. 国网金华供电公司，浙江 金华 321017；2. 金华电力设计院有限公司，浙江 金华 321017；3. 国网嘉兴供电公司，浙江 嘉兴 314033)



一起电网220 kV送出工程的分析和改接建议

陈梓翰1，刘素红1，张丽娜2，董成明3

(1. 国网金华供电公司，浙江 金华 321017；2. 金华电力设计院有限公司，浙江 金华 321017；3. 国网嘉兴供电公司，浙江 嘉兴 314033)

电网输变电工程虽然在设计时已经考虑了设备的载流能力，并选取了最优设计方案，但在实施过程中，往往存在各种原因导致工程延期，致使电网结构与设计时存在差异，引起电网运行问题突出。使用PSD-BPA对某地区即将投产的重大工程进行计算分析，得出部分工程因政策处理受阻延迟投产后将造成电网大面积限电问题。结合电网实际情况基于PSD-BPA潮流计算分析针对提出了线路改接建议。建议最终在实际电网中付诸实践，成功避免了大面积限电问题。

PSD-BPA；电网分析；改接建议

在电网建设过程中，经常会碰到运行方式安排困难、征地难、地方规划变更等问题，导致电网项目无法整体同步按期投产，使得电网运行出现问题。本文以某地区500 kV变电所项目建设为案例，利用PSD-BPA进行潮流计算，分析了该项目在实施工过程中需分期投产可能引起的部分电网输电能力受限问题[1-2]，提出与之相对应的线路改接过渡方案及部分线路等设备改造的建议并协调落实，有效地提升了电网供电能力，安全、经济、社会效益明显。

1 工程简介

某500 kV的A变是某地区电网急需的工程项目，可以较好地解决迎峰度夏期间500 kV的B变主变超稳定限额问题。A变项目计划投产500 kV主变两台，220 kV线路A～c两回、A～d两回，因线路间隔原因需同步退役C～d两回线。配套工程包括220 kV c～b线路和a～d线路由单回路改双回路。A变投运前后系统接线简图如图1、图2所示。

图1 A变投运前系统接线简图

图2 A变投运后系统接线简图

由于A变项目本身对该地区电网影响重大，外加地方规划变更等问题，A变的220 kV送出工程需分阶段投产。在该工程实施计划基本确定后，对A变及其220 kV送出工程按分阶段投产过程进行分析计算，发现存在较大问题。

2 工程建设中遇到的问题

在建设方面，由于500 kV及以上电网重大工程项目建设周期长，从立项到实施，一般需4～5年时间，造成项目原设计与现电网运行需求、地方规划出现部分偏差。另外，在实施过程中还存在相关工程不能同步完成的问题，如A变项目就有如下问题[3]。

问题1：为解决500 kV的B变重载问题，500 kV的A变计划3月份(第一阶段)投产，但d变出口段的d～C双线改接工程政策处理遇阻，工程推迟到6月底才能完成。

问题2：c～b线路单改双工程由于架线施工过程政策处理受阻，工程推迟到11月份才能完成。

在电网运行方面：不可能将C～d两回、c～b一回、a～d一回、a～c一回、c～d一回同停实施改接。

3 分阶段投产引起的电网问题分析

该局部电网主要涉及的一些220 kV线路型号及供电能力如表1所示。

表1 局部电网220 kV主要线路型号表

注：线路长期供电能力指线路长期所具有的供电能力，短时供电能力指线路短时间(30 min)所能达到的供电能力。

按项目建设初步计划，第一阶段投产后，将形成网架结构如图3所示(500 kV的A～C变之间仍有220 kV变电所及线路联络)。即500 kV的A变投产后潮流送出通道只有A～c双线、c～b单线，其中c～b单线为LGJQ-400导线，长期供电能力只有25万kW，这将成为500 kV的A变负荷送出的瓶颈。

图3 在3～6月份的电网结构

该地区3～6月份网供最大负荷约为480万kW。利用PSD-BPA程序对该电网进行潮流计算，结果如图4所示。

图4 局部电网的3～6月份潮流图

根据潮流计算结果，c～b线路潮流达53.9万kW，严重超线路长期供电能力(25万kW)。此时再考虑N-1故障，经过N-1扫描后发现最严重故障为500 kV的B变220 kV母线N-1故障，故障后潮流图见图5。A～c双线、c～b线路潮流将大大增加，可以计算得出在正常方式下A～c双线限额为60万kW(潮流计算结果62万kW，超限)；c～b线路与B变主变存在配套限额，N-1故障后B变潮流转移至c～b线路，转移系数为0.065，当B主变负荷210万kW时，c～b线路只能供16万kW，潮流计算结果B变202万kW，c～b线路54万kW，超限。

图5 3～6月份电网最严重N-1故障后潮流图

通过分析可知，在该方式下，c～b线路、A～c线路将严重超限，如表2所示。

表2 3～6月电网主要线路限额及潮流情况 MW

在7月～11月份，A～d双线架通后，b～c仍然是单回线。将形成的网架结构如图6所示。

图6 在7月～11月份电网结构

在7～11月份，因电网需跨越夏季负荷高峰期，根据该地区负荷特性，夏季高峰电网将承担最大供电压力，以夏季高峰负荷作为分析基础对该电网进行潮流计算具有代表意义。该地区夏季高峰负荷约540万kW，利用PSD-BPA程序对该电网进行潮流计算，结果如图7所示。

图7 局部电网夏季高峰潮流图

从图7可以看到，c～b线路潮流31.2万kW，超线路长期供电能力(25万kW)。再考虑N-1故障，经过N-1扫描后发现最严重故障为500 kV B变220 kV母线N-1故障(见图8)。

图8 7～11月份电网最严重故障N-1后潮流图

由图8可以计算得出，在正常方式下A～c双线限额为60万kW(潮流计算结果50万kW，在限额范围内)；c～b线路与B变主变存在配套限额，当B主变负荷240万kW时，c～b线路只能供14万kW，潮流计算结果B变232万kW，c～b线路31万kW，超限。由以上分析可知，在该方式下，c～b线路将超限，如表3所示。

表3 7～11月份电网主要线路限额及潮流情况 万kW

根据分析，项目分阶段投产导致电网主要问题是：A变送出通道不能满足输送要求，其中3-6月电网 A～c双线、c～b线超限；7～11月电网c～b线超限。若控制这些线路不超限，B变重载的问题就无法解决。

4 改接建议

针对前面分析的问题，为减小A～c、c～b线路通道的潮流，需加强该局部电网的网架联系，结合原来电网线路a～c线、d～c线靠近500 kV的A变特点，提出以下改接方式：3月～11月份维持C～d双线运行，将原电网中a～c线、d～c线改接至A变，500 kV的A变及其220 kV送出工程投产后形成A～c双线、A～d、A～a线路；同时在电网运行方式上采取拉停A变一台500 kV主变，b变220 kV分列运行的方式，电网结构见图9。

图9 改接后的局部电网结构

该电网作为3～11月份的临时电网接线，以全年最高的夏季高峰负荷为典型负荷对改接后电网进行潮流计算，结果如图10所示。

图10 改接后夏高峰潮流图

在该方式下进行N-1扫描，计算得出B变稳定限额260万kW，A～c线路断面限额60万kW，B变主变260万kW时c～b线路可送13万kW。由图10可知，改接后电网在夏季高峰方式下，A～c线路潮流31万kW，c～b线路潮流12万kW，B变主变负荷251万kW，各断面均在限额范围内，即采用该改接方案后，3-11月电网均能满足运行要求。改接后夏高峰线路限额及潮流情况如表4所示。

表4 改接后夏高峰线路限额及潮流情况 万kW

5 结语

电网输变电工程项目虽然在设计时已经考虑了设备的载流能力及运行方式要求等，但在项目实际过程中，往往存在各种原因导致项目分阶段投产，从而引起较大的电网运行问题。作为管理电网运行的调度部门，在项目实施方案初步制定后，即介入项目，对项目实施过程提前采用PSD-BPA工具进行分析，及早发现问题，提出优化项目实施方案的建议并在付诸实践，可以较好的解决500 kV电压等级及以下重大工程项目在建设过程中，给电网运行带来的供电可靠性降低、供电能力受限及原设计考虑不全等问题，其安全、经济、社会效益显著。

[1]中国版BPA潮流程序用户手册[M]. 北京：中国电力科学研究院, 2002.

[2]韩祯祥．电力系统分析[M]．杭州： 浙江大学出版社，1993．

[3]DL 755-2001电力系统安全稳定导则[S]．

(本文编辑：赵艳粉)

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

陈梓翰(1983)，工程师，主要从事电网运行方式、稳定分析等工作。

TM726

B

2095-1256(2015)06-0886-04

2015-07-01

经验交流