新能源项目对云南省35 kV“一线多T”的改善研究
2022-06-17苏睿
苏睿
(1. 云南电网责任有限公司大理供电局,云南 大理 671000; 2. 云南电网有限责任公司电网规划建设研究中心,云南 昆明 650011)
0 前言
云南省地处高原,山区负荷分散,若仅有1座110 kV变电站作为上级电源点,可能会造成35 kV变电站电源点单一或有3座及以上的变电站T接在同一条35 kV线路上,电源点或线路失压时供电区域全停,电网安全性、供电可靠性难以保障。常规解决方案为新建110 kV及以上电压等级变电站,但投资高,设备利用率低,经济性差,负荷发展缓慢和容载比等因素也会限制项目实施,配网问题难以解决。
云南省加快推进“8+3”、“保供给,促投资”、“金下”新能源项目实施,大型集中式光伏电站和风电场从2021年起分批并网发电[1]。新能源项目选址确定后,同步分析周围配电网网架问题,可解决“一线多T”等问题,为解决配网问题提供新方法。
1 35 kV“一线多T”现状和解决思路
云南电网35kV网架基本为环网或非单电源供电结构,目前仍有43条35kV线路“T”接了3个及以上公用或重要用户变电站(以下简称“一线多T”),其中T接5个及以上3 5kV变电站的线路有14条,T接4个变电站的有11条,T接3个变电站的有18条。若线路检修或故障停电,将影响3个及以上变电站供电,严重将导致三级电网安全事件。根据云南省运行数据,“一线多T”线路5年来共停电218次,影响客户平均停电时间289 h,其中故障跳闸128次,影响客户平均停电时间142 h,线路故障原因为通道树障和雷击,电网运行安全难以保障,供电可靠性受影响[2]。
35 kV“一线多T”常规解决思路为:在负荷中心新建110 kV变电站,新建35 kV线路,将原“T”变电站改接入新变电站站内间隔或接入第二电源;新能源项目解决思路为:分析新能源项目周围“一线多T”问题,提出新能源升压站出线解决问题的可行性,在技术、经济等方面与新建变电站方案比较,选出最佳解决方案。
2 35 kV“一线多T”案例分析
2.1 现状分析
云南东部某县地处高寒山区,35 kV配电网网架结构如图1所示,110 kV变电站出线上接有35 kV变电站A、变电站B、变电站C、35 kV光伏电站A和水电站B,形成“一线多T”;110 kV变电站A-35 kV变电站A-35 kV变电站B的线路长度58 km,供电半径58 km,超过30 km,供电半径过长,重载运行。10 kV中压线路供电半径长,末端低电压。10 kV线路总长超80 km的共14回,规划新建2座35 kV变电站解决中压线路超长,但无系统接入点。
图1 某县35 kV配电网网架结构
2.2 解决方案一:新建变电站
“一线多T”问题解决方案一如图2所示。新建110 kV变电站B,新建1回线T接35kV变电站B-光伏电站A线路,1回线T接35kV变电站A-水电站B线路,退运35kV变电站C,光伏电站A和水电站B改接入110kV变电站B。
图2 35 kV“一线多T”解决方案一
2.3 解决方案二:新能源解决
某风电场项目一期位于该县南部,装机容量189 MW,设计利用小时数2517小时,年均上网电量4.7573亿kW·h,二期位于该县北部,装机容量181MW。项目新建220 kV和110 kV升压站各1座。220kV升压站新建1回出线,接入500 kV变电站A,110 kV升压站新建一回线路接入220 kV升压站。
新能源升压站解决“一线多T”方案如图3所示。220 kV升压站新建2回线π接35 kV变电站A-35 kV变电站B线路。110 kV升压站新建1回35 kV线接入变电站C。
图3 35kV“一线多T”解决方案二
3 解决方案对比分析
3.1 技术比较
该案例主要问题为 “一线多T”、35kV线路重载和拟建变电站无系统接入点,电网安全和供电可靠性差。
1)解决方案一:新建变电站
优点:为35kV变电站A、B提供第二电源,解决“一线多T”、线路重载,新增35kV系统接入点,35kV光伏电站A和水电站接入110kV变电站独立上网,提高电网安全和供电可靠性;计量和电量结算简单;设备产权分界清晰有利于生产运维管理。
缺点:项目受负荷发展限制;投产后设备利用率低;建设周期3~5年。
2)解决方案二:新能源解决
优点:为35kV变电站A、B、C提供第二电源,解决“一线多T”、缩短原35 kV线路供电半径、线路重载;新增35kV系统接入点;建设规模小,新建线路短、无需新建变压器;统筹利用厂、网设备资源优化网架,避免重复建设;项目建设周期不超过2年。
缺点:35 kV光伏电站A通过升压站上网,电量结算复杂,线路间隔和升压站产权分属电网公司和用户,设备运维管理难度大。
3.2 经济比较
在技术经济方面,方案一和方案二投资估算如表1所示。根据南方电网电力造价控制线,方案一投资估算为5280万元,方案二为834万元,方案二优于方案一。
表1 方案一、方案二投资估算表
方案一和方案二在解决35kV“一线多T”、保障电网安全和提升供电可靠性上效果相当,但在项目可行性、建设周期和项目经济性上,方案二优于方案一。方案二总体更优。
4 结束语
云南省新能源项目较负荷中心变电站距离“一线多T”站点更近,能为35 kV变电站提供第二电源,提高电网安全和供电可靠性,缩短解决问题时间,节约投资。在云南省加快推进“8+3”、“保供给,促投资”和“金下”新能源项目建设发展背景下,统筹新能源项目参与配电网构网,解决35kV“一线多T”问题,为配电网规划提供新的方案。