500/220 kV電磁環(huán)網(wǎng)開環(huán)運行風(fēng)險分析

歐陽潤曦,堯長國

(云南電網(wǎng)公司西雙版納供電局,云南 景洪 666100)

500/220 kV電磁環(huán)網(wǎng)開環(huán)運行風(fēng)險分析

歐陽潤曦,堯長國

(云南電網(wǎng)公司西雙版納供電局,云南 景洪 666100)

正常運行方式下,版納地區(qū)電網(wǎng)500/220 kV墨江-景洪電磁環(huán)網(wǎng)合環(huán)運行。但隨著版納經(jīng)濟的發(fā)展及負(fù)荷的不斷增長,為滿足電力供不應(yīng)求的局面,在枯期需將該電磁環(huán)網(wǎng)解環(huán)運行,就500/220 kV電磁環(huán)網(wǎng)解環(huán)后地區(qū)電網(wǎng)存在的風(fēng)險做了的分析,并從電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、電網(wǎng)穩(wěn)定及二次系統(tǒng)管理、調(diào)度業(yè)務(wù)管理方面提出了相應(yīng)的控制措施。

電磁環(huán)網(wǎng);風(fēng)險;控制措施

1 前言

自景洪電站500 kV 6號聯(lián)變、220 kV景曼線及220 kV黎明變投運后,版納地區(qū)電網(wǎng)形成了500/220 kV墨江-木乃河-景洪變 (黎明變)-景洪電站-思茅開關(guān)站的電磁環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu) (以下簡稱500/220 kV墨-景電磁環(huán)網(wǎng))。由于該地區(qū)電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)不夠完善堅固,為了保證地區(qū)電網(wǎng)的供電可靠性,直至2013年底,500/220 kV墨-景電磁環(huán)網(wǎng)一直保持合環(huán)運行 (電網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示)。但隨著該地區(qū)負(fù)荷的不斷增加,目前電網(wǎng)最大負(fù)荷已達322.8 MW,枯期地區(qū)統(tǒng)調(diào)小電最小出力僅為20.4MW,需從云南主網(wǎng)大量下網(wǎng),但受云南主網(wǎng)穩(wěn)定極限的影響,供電能力已無法滿足地區(qū)用電所需。打開500/220 kV墨-景電磁環(huán)網(wǎng)后,供電受限的問題將得到解決,但供電可靠性將減弱,當(dāng)景洪電站500 kV 6號聯(lián)變或相關(guān)220 kV線路跳閘后,將會導(dǎo)致該地區(qū)電網(wǎng)失穩(wěn)。

圖1 版納地區(qū)電網(wǎng)電磁環(huán)網(wǎng)合環(huán)運行方式示意圖

2 開環(huán)后版納電網(wǎng)運行方式

500/220 kV墨-景電磁環(huán)網(wǎng)斷環(huán)點為景洪變220 kV分段212斷路器,開環(huán)后,將形成220 kV景黎曼 (景洪電站→220 kV黎明變→220 kV景洪變220 kVⅡ母)三角環(huán)網(wǎng)合環(huán)運行,即景洪電站500 kV 6號聯(lián)變對220 kV黎明變及220 kV景洪變2號主變供電;220 kV木景線則對220 kV景洪變1號主變供電。地區(qū)電網(wǎng)做出相應(yīng)調(diào)整：220kV景洪變110 kVⅠ、Ⅱ段母線由并列運行轉(zhuǎn)為分列運行,將110 kV景城Ⅱ回線 (即110 kV城南變10 kVⅡ母)轉(zhuǎn)由景洪變110 kVⅠ母供電,將110 kV景城Ⅰ回線 (即110 kV城南變10 kVⅠ母)轉(zhuǎn)由景洪變110 kVⅡ母供電,220 kV黎明變及其余110 kV變電站保持現(xiàn)正常運行方式不變,各電站按正常方式并網(wǎng)運行。由此,該地區(qū)電網(wǎng)形成了兩個獨立的片區(qū)電網(wǎng) (電網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖如圖2所示)。

圖2 版納地區(qū)電網(wǎng)電磁環(huán)網(wǎng)開環(huán)運行方式示意圖

3 開環(huán)后地區(qū)電網(wǎng)風(fēng)險分析

3.1 地區(qū)電網(wǎng)大面積停電

1)220 kV木景線供電片區(qū)：運行方式調(diào)整后,220 kV木景線對220 kV景洪變1號主變供電,該片區(qū)最大負(fù)荷為72.5MW,其中景洪市轄區(qū)負(fù)荷51.5MW。若發(fā)生220 kV木景線 (或景洪變1號主變)故障跳閘,相關(guān)備自投裝置不動作,景洪市轄區(qū)負(fù)荷損失51.5MW(占轄區(qū)總負(fù)荷30.5%),將構(gòu)成電力安全一級事件。相關(guān)備自投正確動作轉(zhuǎn)移部分負(fù)荷后,負(fù)荷損失達30.2MW(占轄區(qū)總負(fù)荷17.8%),將構(gòu)成電力安全二級事件。

2)景洪電站6號聯(lián)變供電片區(qū)：運行方式調(diào)整后,景洪電站6號聯(lián)變對220 kV黎明變及220 kV景洪變2號主變供電,該片區(qū)預(yù)計最大負(fù)荷為237.5MW(含供老撾40 MW),其中景洪變2號主變供景洪市轄區(qū)負(fù)荷65MW(占轄區(qū)總負(fù)荷38.5%),黎明變供景洪市轄區(qū)負(fù)荷52.3MW (占轄區(qū)總負(fù)荷31.1%)。若發(fā)生220 kV景洪變2號主變故障跳閘,相關(guān)備自投裝置不動作,景洪市轄區(qū)負(fù)荷損失65MW(占轄區(qū)負(fù)荷總38.5%),構(gòu)成電力安全一級事件。相關(guān)備自投正確動作轉(zhuǎn)移部分負(fù)荷后,負(fù)荷損失達11MW(占轄區(qū)總負(fù)荷6.5%),不構(gòu)成電力安全事件。若發(fā)生景洪電站6號聯(lián)變故障跳閘,相關(guān)備自投裝置不動作,景洪市轄區(qū)負(fù)荷損失117.5MW(占轄區(qū)總負(fù)荷69.5%),構(gòu)成電力安全較大事故。相關(guān)備自投正確動作轉(zhuǎn)移部分負(fù)荷后,負(fù)荷損失達85.7 MW (占轄區(qū)總負(fù)荷50.7%),構(gòu)成電力安全一般事故。

3.2 繼電保護不滿足開環(huán)運行

500/220 kV墨-景電磁環(huán)網(wǎng)開環(huán)方式下,由于打開了500/220 kV電磁環(huán)網(wǎng),220 kV景洪變110 kV母線轉(zhuǎn)為分列運行,地區(qū)電網(wǎng)形成了兩個相互獨立的供電區(qū)域,導(dǎo)致兩個片區(qū)的正序、零序阻抗發(fā)生了改變。通過繼電保護專業(yè)人員的計算,開環(huán)后,景洪電站所供的220 kV景洪變2號主變片區(qū)在大方式下相比合環(huán)時其正序、零序阻抗均減小,導(dǎo)致短路電流增大;在小方式下則正序、零序阻抗均增大,導(dǎo)致短路電流減小。而220 kV木景線所供的220 kV景洪變1號主變片區(qū)則與2號主變片區(qū)相反。因此,該短路電流的變化導(dǎo)致了以上兩個供電區(qū)域內(nèi)110 kV線路小電源側(cè)保護裝置不滿足該運行方式上下級逐級配合和靈敏度要求。具體包括八條110 kV線路,且有相應(yīng)四臺110 kV變電站主變壓器110 kV側(cè)零序保護定值亦不滿足該運行方式,需重新計算以上保護定值并進行調(diào)整。

3.3 開環(huán)導(dǎo)致風(fēng)險增大

500/220 kV墨-景電磁環(huán)網(wǎng)開環(huán)運行后,該地區(qū)供電可靠性將減弱,電網(wǎng)發(fā)生故障后的相關(guān)處理方案及處理方式將不能沿用之前模式,調(diào)度員在處理故障時不能通過原有的電網(wǎng)故障處置方案及運行經(jīng)驗進行,即使在處理原則上嚴(yán)格按相關(guān)規(guī)程規(guī)定執(zhí)行,也可能存在延誤故障處理時間、操作指令不夠優(yōu)化、電網(wǎng)恢復(fù)運行后電能質(zhì)量及運行方式不是最佳等問題,都將會導(dǎo)致電網(wǎng)風(fēng)險增大。其次,在調(diào)度運行操作上,傳統(tǒng)的操作思路及方法也將發(fā)生改變,由于解開了地區(qū)電網(wǎng)電磁環(huán)網(wǎng),導(dǎo)致很多變電站操作時不能通過短時電磁合環(huán)的方式進行倒電操作。

4 防范地區(qū)電網(wǎng)開環(huán)運行風(fēng)險

4.1 完善網(wǎng)架結(jié)構(gòu)

推進地區(qū)500 kV變電站的建設(shè),逐年優(yōu)化地區(qū)電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu),為地區(qū)電網(wǎng)能夠真正解開電磁環(huán)網(wǎng)提供有力條件。高/低壓電磁環(huán)網(wǎng)開環(huán)運行是電網(wǎng)不斷發(fā)展的趨勢,在電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)滿足,電網(wǎng)已合理分層分區(qū)運行,解開電磁環(huán)網(wǎng)對地區(qū)供電可靠性沒有多大影響時,應(yīng)適時解開高/低壓電磁環(huán)網(wǎng),使地區(qū)電網(wǎng)潮流分布更加合理,電網(wǎng)網(wǎng)損減少。

4.2 加強電網(wǎng)及二次系統(tǒng)管理

根據(jù)地區(qū)電網(wǎng)電磁環(huán)網(wǎng)開環(huán)后引起運行方式的變化,需加強電網(wǎng)穩(wěn)定分析,提出有針對性的措施。重新修編低頻低壓減載方案及高頻切機方案,加強地區(qū)備自投裝置的校核與管理,保證故障情況下低頻低壓減載裝置、高頻切機裝置、備自投裝置均能夠正確動作。其次應(yīng)進一步加強機網(wǎng)協(xié)調(diào)管理,嚴(yán)格把關(guān)地方小水電的并網(wǎng),并簽署并網(wǎng)協(xié)議。并網(wǎng)運行的機組,應(yīng)按要求投入勵磁系統(tǒng)穩(wěn)定器PSS功能,并定期開展一次調(diào)頻、進相運行試驗,以滿足并網(wǎng)運行要求。另外還應(yīng)加強電網(wǎng)運行監(jiān)控,掌握負(fù)荷變化特性,加強電力電量平衡管理,做好負(fù)荷側(cè)應(yīng)急備用方案。由于地區(qū)電網(wǎng)電磁環(huán)網(wǎng)開環(huán)后導(dǎo)致有關(guān)繼電保護定值與運行方式的不適應(yīng),則需對相關(guān)不適應(yīng)的繼電保護定值進行調(diào)整,以滿足電網(wǎng)開環(huán)運行所需。

4.3 強化調(diào)度業(yè)務(wù)管理

做好開環(huán)運行的風(fēng)險評估,結(jié)合電網(wǎng)實際,編制與之相適應(yīng)的電網(wǎng)故障處置方案。

5 結(jié)束語

綜上所述,版納地區(qū)電網(wǎng)500/220 kV墨-景電磁環(huán)網(wǎng)開環(huán)運行后,能夠短時解決該地區(qū)枯期供電受限的問題,但也導(dǎo)致了地區(qū)供電可靠性的減弱,因此,做好該電磁環(huán)網(wǎng)開環(huán)運行的風(fēng)險分析,從技術(shù)上、管理上提出要求,做好前期的風(fēng)險評估及應(yīng)急準(zhǔn)備;確保地區(qū)電網(wǎng)在電磁環(huán)網(wǎng)開環(huán)運行期間能夠保證安全、穩(wěn)定、優(yōu)質(zhì)運行。

[1] 西雙版納供電局 .西雙版納電網(wǎng) 2014年運行方式[Z],2014.

[2] 西雙版納供電局.西雙版納電網(wǎng)2014年繼電保護運行備忘錄 [Z],2014.

[3] 李堅.電網(wǎng)運行及調(diào)度技術(shù)問答 [M].中國電力出版社,2004.

Analysis on the Risk of 500/220 kV Electromagnetic Ring Network Open-loop Operation in Banna Grid

OUYANG Runxi,YAO Changguo
(Yunnan Xishuangbanna Power Supply Bureau,Jinghong,Yunnan 666100)

Under normal operating mode,Banna regional power 500/220 kV MOJIANG-Jinghong electromagnetic ring ring operation.But with the growing Banna economic development and the load,in order to meet the power supply situation in the dry season needs Electromagnetic Ring Network in the run.In this paper,the risk of regional power grid after the lifting loop exists Banna grid 500/220 kV Electromagnetic Ring Network analysis done,and the corresponding control measures from the power grid structure, grid stability and secondary systems management,scheduling,business management.

electromagnetic ring network;risk;control measures

TM72

B

1006-7345(2014)03-0032-03

2014-03-11

歐陽潤曦 (1986),男,助理工程師,云南電網(wǎng)公司西雙版納供電局,從事電力系統(tǒng)調(diào)度運行工作 (e-mail)oyrx001@163.com。

堯長國 (1985),男,助理工程師,云南電網(wǎng)公司西雙版納供電局,從事電力系統(tǒng)調(diào)度運行工作 (e-mail)yaozguo @163.com。