藏中地区负荷增长对西藏主电网电压稳定影响分析

李 静，舒 鹏

(1.国网西藏电力有限公司，西藏 拉萨 850000；2.国网拉萨供电公司，西藏 拉萨 850000)

近几年西藏负荷增长速度较快，全年负荷高峰出现在冬季晚间，该时段没有光伏出力，枯期水电发电能力有限，受电需求大。在网架没有加强的情况下，负荷持续增长可能带来藏中地区电网电压不稳定问题。对西藏220 kV设备在冬季负荷高峰时进行N-2故障扫描，其中网内重要断面N-2故障后存在电压不稳定问题[1-2]。本文主要分析藏中地区负荷增长对西藏主电网电压稳定的影响并提出解决措施。

1 电压不稳定问题

冬季负荷高峰时，柴拉直流受入负荷600 MW，交流断面受入负荷200 MW，藏木电厂运行4台机组，其他主力机组运行8台，藏中地区负荷1640 MW。按照规定要求藏中地区预留旋备负荷85 MW，220 kV变电站投入4组静止无功补偿装置(static var compensator，SVC)，羊湖水电站3台机调相运行，柴拉直流频率控制器(frequency control,FC)投运。220 kV电网设备N-2故障后，10 s内电压恢复至0.8 p.u.及以上。西藏电网接线如图1所示。

图1 西藏电网接线

冬季负荷高峰时对网内220 kV设备进行N-2扫描，其中柴拉直流输送功率至拉萨换流站后潮流下网双回线路L1和藏木水电站及交流功率输送至藏中地区的双回线路L2发生N-2故障后电压失稳[3-4]。故障后电压如图2所示。

图2 线路L1发生N-2后电网电压水平

在不采取措施、不增强网架的情况下，即使藏中地区所有主力水电机组和拉萨地区小机组全部运行，保持柴拉直流受电600 MW，芒左断面受电200 MW的情况下，L1线路N-2仍然会导致藏中地区电压失稳。

冬季负荷高峰时降低拉萨地区负荷至880 MW,其他地区负荷不变，藏中地区负荷1470 MW，保持主力机组运行，柴拉直流和交流断面受入功率不变情况下，220 kV L1、L2线路N-2后电压均保持稳定。

采用电力系统分析综合程序 7.5版本计算软件[5-7]，分别对只增长拉萨地区负荷和增长藏中地区负荷进行电压稳定计算，包括调相机投运的方式。裕度结果见表1[8]。

表1 电压稳定裕度计算结果

由计算结果可知：①增长拉萨地区负荷比增长全区负荷裕度大;②调相机投运后裕度值增加;③冬季负荷高峰时，加查、大古投运机组越多，裕度值越大。

2 解决措施

a.采取安控措施

按照规定要求，藏中地区负荷1800 MW时，220 kV L1、L2线路故障后采取安控措施切除拉萨地区负荷后，电压能够保持稳定,如图3所示。L1线路N-2故障后需切除拉萨地区负荷100 MW，L2线路N-2故障后需切除拉萨地区负荷60 MW。

图3 L1线路N-2后采取安控措施后电压水平

b.在拉萨换流站加装调相机

冬季负荷高峰时拉萨地区负荷1020 MW，在拉萨换流站投入2台容量为100 Mvar调相机后，220 kV设备N-2后电压稳定,如图4所示。

图4 调相机投运后L1线路N-2后电压水平

3 结论

a.按照现有网架及规定要求，在不采取安控措施的情况下，拉萨地区最大负荷880 MW时可保证220 kV线路N-2后无电压失稳风险。

b.220 kV线路N-2后采取切除拉萨地区负荷措施，可以保证冬季高峰负荷时藏中地区电压稳定。拉萨地区负荷1020 MW时，L1线路N-2故障需切除拉萨地区负荷100 MW，L2线路N-2故障需切除拉萨地区负荷60 MW。

c.由于拉萨地区投2台容量100 Mvar的调相机，即使不采取稳控措施，在拉萨地区冬季负荷高峰时，可保证220 kV线路N-2故障后电压稳定[9]。