110 kV及以上輸變電設(shè)備利用效率分析

陳義宣，王志敏

(云南電網(wǎng)規(guī)劃研究中心，昆明 650011)

110 kV及以上輸變電設(shè)備利用效率分析

陳義宣，王志敏

(云南電網(wǎng)規(guī)劃研究中心，昆明 650011)

研究電網(wǎng)設(shè)備利用效率評價(jià)方法和評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，分析影響電網(wǎng)利用效率的主要因素，提出提高電網(wǎng)設(shè)備利用效率措施。

電網(wǎng)；利用效率；評價(jià)指標(biāo)

1 電網(wǎng)設(shè)備利用效率評價(jià)指標(biāo)

輸變電電網(wǎng)設(shè)備利用率指標(biāo)分為電網(wǎng)利用效率和設(shè)備利用效率兩個(gè)方面，電網(wǎng)利用效率用于評價(jià)電網(wǎng)的總體利用期刊，設(shè)備利用率則用于分析輸變電設(shè)備指標(biāo)。因此，電網(wǎng)利用效率指標(biāo)采用全網(wǎng)及各州市的各電壓層級主變?nèi)葺d比，設(shè)備利用效率指標(biāo)采用主變及線路的最大負(fù)載率、等效平均負(fù)載率。具體定義如表2-1所示。

表2 -1 電網(wǎng)設(shè)備利用率評價(jià)指標(biāo)說明

2 電網(wǎng)設(shè)備利用效率分析

2.1 電網(wǎng)利用效率

2012年云南電網(wǎng)全網(wǎng)500 kV、220 kV、110 kV容載比均值分別為2.0、2.2、2.3，按規(guī)程規(guī)范，全網(wǎng)各電壓層面容載比均偏高較多，變電容量裕度較大；各州市在500 kV層面，2012年云南各州市容載比均超規(guī)程上限。

2.2 設(shè)備利用效率

2012年云南電網(wǎng)輸變電設(shè)備利用率總體不高。110 kV～500 kV各電壓層面主變最大負(fù)載率均值在55%左右，平均負(fù)載率在25%左右；各電壓層面輸電線路最大負(fù)載率均值在35%左右，平均負(fù)載率在22%左右。

負(fù)荷中心，其最高負(fù)載率及等效平均負(fù)載率整體均處于相對較高水平；而滇西北、滇西南小水電集中區(qū)域及楚雄州的輸變電設(shè)備平均負(fù)載率相對偏低；文山、昭通、臨滄等州市變電設(shè)備最高負(fù)載率較高，但平均負(fù)載率卻較低。文山、昭通等網(wǎng)架較復(fù)雜地區(qū)輸電線路利用率整體較低。

輕載變電站各地區(qū)均有分布，突出的有昆明、曲靖、滇西北地區(qū)的220 kV站，昆明、曲靖、紅河等新建的城區(qū)變電站及滇西北水電集中區(qū)域的110 kV站。輕載線路主要為昆明、楚雄、紅河等地區(qū)的聯(lián)絡(luò)線、輕載變電站的主供線路以及滇西北部分電源送出的220 kV及110 kV線路。

重載變電站主要集中在昆明、曲靖、玉溪等負(fù)荷中心及部分滇西上網(wǎng)變電站；重載線路主要有500 kV電源送出及外送通道線路，紅河、昆明、曲靖、玉溪等局部區(qū)域的220 kV及110 kV線路。

3 輸變電設(shè)備輕載原因分析

由前面統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來看，云南電網(wǎng)設(shè)備整體利用率不高，主要原因有：

3.1 供電區(qū)水電自平衡

供電區(qū)水電自平衡是云南電網(wǎng)部分輸變電設(shè)備利用率低的主要原因之一，云南中小水電規(guī)模大、分布廣，而中小水電豐、枯出力差別大。豐期小水電大發(fā)，各級主變下網(wǎng)較小、甚至上網(wǎng)反送；而枯期小水電出力劇減，下網(wǎng)規(guī)模增大。全年來看，高峰負(fù)荷時(shí)間持續(xù)較短，大部分變電容量處于備用狀態(tài)。

3.2 負(fù)荷發(fā)展未達(dá)到預(yù)期

未能準(zhǔn)確把握負(fù)荷的發(fā)展變化，負(fù)荷發(fā)展未達(dá)到預(yù)期，也是導(dǎo)致輸變電設(shè)備建成后利用率低也是重要原因。已建成變電站，受經(jīng)濟(jì)發(fā)展形勢大環(huán)境影響，部分大客戶生產(chǎn)需求不旺盛，開工不足，導(dǎo)致原有輸變電設(shè)備利用率下降。

3.3 構(gòu)建網(wǎng)架及提高供電可靠性

隨著網(wǎng)架的加強(qiáng)，部分輸電線路功能弱化，有些逐步轉(zhuǎn)化為聯(lián)絡(luò)線路，功率交換較小，導(dǎo)致潮流較輕，利用率低，在500 kV及220 kV層面較為突出，主要集中在昆明、紅河、曲靖等地區(qū)。110 kV的網(wǎng)架構(gòu)建基本以雙側(cè)電源鏈?zhǔn)綖橹?，造?10 kV線路利用率低。

為提高供電可靠性，滿足N-1等要求，電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)冗余度較大。如昆明、玉溪、紅河、曲靖等城區(qū)110 kV變電站，為滿足N-1要求，需投兩臺(tái)主變，但負(fù)荷較小，造成初期設(shè)備利用率低。

3.4 局部穩(wěn)定極限較低

滇西北、滇西南等地區(qū)與主網(wǎng)電氣距離遠(yuǎn)，電網(wǎng)動(dòng)穩(wěn)問題較為突出，導(dǎo)致送出斷面輸送能力較低，遠(yuǎn)低于線路的熱穩(wěn)極限，造成局部設(shè)備利用率低。

3.5 云南電網(wǎng)運(yùn)行特性影響

云南電網(wǎng)水電裝機(jī)比重相對較大 (2012年統(tǒng)調(diào)水電裝機(jī)容量占比64%)，水電站多集中在電網(wǎng)西部，而負(fù)荷中心又集中在電網(wǎng)中部區(qū)域，云電送粵通道也集中在電網(wǎng)東部和南部，電網(wǎng)運(yùn)行中具有典型的季節(jié)性。汛期方式下西部水電大容量、遠(yuǎn)距離輸送到中東部地區(qū)，主環(huán)網(wǎng)功率穿越較大，各水電送出通道、主環(huán)網(wǎng)功率穿越通道潮流相對較重；枯期方式下西部水電因來水減小后送出需求降低，各水電送出通道負(fù)荷較汛期大幅降低，而負(fù)荷中心區(qū)域的火電機(jī)組加大開機(jī)方式后主網(wǎng)潮流分別相對均衡，重載的通道集中到大容量火電送出及負(fù)荷較重區(qū)域。因此，云南電網(wǎng)重載設(shè)備的分布具有隨季節(jié)的改變而變化的特點(diǎn)，若從全網(wǎng)統(tǒng)計(jì)的平均負(fù)載率來看就存在 “輕載”情況，從2012年統(tǒng)計(jì)情況看對于最大負(fù)載率偏大而平均負(fù)荷載率偏低，其重載設(shè)備隨季節(jié)變化而改變的特點(diǎn)就相對突出。

3.6 相關(guān)措施

造成云南電網(wǎng)部分設(shè)備輕載的原因有多種，對于因構(gòu)建網(wǎng)架、滿足供電可靠性需要等情況，短期內(nèi)難以改變。下面主要針對輸變電項(xiàng)目建設(shè)時(shí)序及網(wǎng)架結(jié)構(gòu)欠合理、局部存在穩(wěn)定問題等情況，從規(guī)劃設(shè)計(jì)、運(yùn)行管理等方面提出相關(guān)措施。

1)優(yōu)化新建項(xiàng)目建設(shè)時(shí)序：對存在負(fù)載率較低的變電站，考慮周邊規(guī)劃站點(diǎn)適當(dāng)推遲建設(shè)時(shí)序，對變電站負(fù)載率較低的集中區(qū)域，近期不考慮規(guī)劃新建站點(diǎn)；對部分區(qū)域輸電線路冗余度較大情況，新建站點(diǎn)接入系統(tǒng)時(shí)可考慮利用這些線路，如昆明城區(qū)中低壓網(wǎng)絡(luò)較完善，新建110 kV變電站接入系統(tǒng)時(shí)，可采用利用率較高的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，如新建的青山變與興隆變形成 “兩站三線”的結(jié)構(gòu)，提高樟興線利用率。

2)通過調(diào)整現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)或加強(qiáng)配網(wǎng)建設(shè)優(yōu)化運(yùn)行，對于一重一輕，且距離較近的兩座變電站，可通過調(diào)整現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)或加強(qiáng)配網(wǎng)建設(shè)優(yōu)化運(yùn)行，使負(fù)荷平均分配，如玉溪地區(qū)，可通過進(jìn)一步梳理35 kV或10 kV供電網(wǎng)絡(luò)，將重載的澧江變、西海變部分負(fù)荷分別轉(zhuǎn)移至輕載的武灑、東風(fēng)變。

3)研究應(yīng)用新技術(shù)以提高網(wǎng)絡(luò)輸電能力，滇西片區(qū)由于中小水電集中、與主網(wǎng)電氣距離遠(yuǎn)，電網(wǎng)動(dòng)穩(wěn)問題較為突出，導(dǎo)致送出斷面輸送能力較弱?？煽紤]研究應(yīng)用電網(wǎng)新技術(shù)，以改善電網(wǎng)穩(wěn)定水平，從而提高電網(wǎng)送電能力，進(jìn)而提高輸變電設(shè)備利用效率。

4)進(jìn)一步加強(qiáng)輸變電工程可研工作。

4 結(jié)束語

1)研究適合各區(qū)域特點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，云南主網(wǎng)架中長期規(guī)劃建設(shè)中，在強(qiáng)調(diào)電源直接接入負(fù)荷中心的基礎(chǔ)上，研究如何充分利用主網(wǎng)架現(xiàn)有裕度；結(jié)合各區(qū)域電源、負(fù)荷分布特點(diǎn)，研究利用率較高的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，如負(fù)荷中心220 kV多站點(diǎn)鏈?zhǔn)江h(huán)網(wǎng)、110 kV三T結(jié)構(gòu)等。

2)合理統(tǒng)籌電網(wǎng)安全可靠性與經(jīng)濟(jì)性。

3)加強(qiáng)電網(wǎng)規(guī)劃與城市規(guī)劃的有效協(xié)調(diào)。

4)進(jìn)一步加強(qiáng)電網(wǎng)建設(shè)項(xiàng)目后評價(jià)工作。

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王志敏，云南電網(wǎng)規(guī)劃研究中心。

Analysis on Utilization Efficiency of 110 kV and above Power Transmission and Transformation Equipment in Yunnan Power Grid

CHEN Yixuan，WANG Zhimin
(Yunnan Power Grid Planning＆Research Center，Kunming 650011，China)

This article examines network devices use efficiency evaluation method and evaluation criteria，analysis of main factors affecting the network utilization efficiency，proposed to improve the utilization efficiency of network equipment.

power grid；efficiency；evaluation indicator

TM74

B

1006-7345(2014)05-0121-03

2014-08-30

陳義宣 (1982)，男，碩士，云南電網(wǎng)規(guī)劃研究中心，從事電力系統(tǒng)規(guī)劃及穩(wěn)定分析方面的工作 (e-mail)cyxnhm＠126.com