岳陽南輸變電工程對岳陽地區(qū)電網(wǎng)的影響分析

陳道君，咼虎，李晨坤

(國網(wǎng)湖南省電力公司電力科學研究院，湖南長沙410007)

岳陽南輸變電工程對岳陽地區(qū)電網(wǎng)的影響分析

Influence of power transm ission and transformation project on power grid in south of Yueyang

陳道君，咼虎，李晨坤

(國網(wǎng)湖南省電力公司電力科學研究院，湖南長沙410007)

對岳陽地區(qū)500 kV主變有功功率下網(wǎng)能力和華能岳陽電廠外送能力進行計算分析，論證500 kV岳陽南輸變電工程投產(chǎn)對岳陽地區(qū)電網(wǎng)安全穩(wěn)定水平的提升作用，并給出重要輸電斷面的控制功率及穩(wěn)控措施。

輸變電工程；靜態(tài)安全；暫態(tài)穩(wěn)定

根據(jù)湖南電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃，2015年岳陽地區(qū)將投產(chǎn)500 kV岳陽南輸變電工程〔1〕。岳陽南輸變電工程包括新建500 kV岳陽南變電站，變電容量1× 1 000MVA，將原有500 kV昆山—沙坪線路和新建的500 kV昆山—星沙線路剖接進岳陽南變電站。500 kV岳陽南輸變電工程投產(chǎn)后，岳陽地區(qū)電網(wǎng)的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)得到進一步增強，現(xiàn)有穩(wěn)定控制措施也會發(fā)生相應(yīng)變化。從大負荷方式下，岳陽地區(qū)電網(wǎng)500 kV主變有功功率下網(wǎng)能力和小負荷方式下，華能岳陽電廠 (以下簡稱華岳電廠)外送能力2個方面分別計算分析該工程投產(chǎn)對岳陽地區(qū)電網(wǎng)安全穩(wěn)定水平的提升作用。

1 岳陽地區(qū)電網(wǎng)現(xiàn)狀

岳陽地區(qū)位于湖南省東北部，南與長株潭地區(qū)相鄰，截至2013年底共擁有220 kV變電站10座，500 kV變電站1座，220 kV線路36條，500 kV線路3條。華岳電廠共6臺并網(wǎng)機組，總裝機容量為2 525MW，其中4臺機組接入220 kV電網(wǎng)，2臺機組接入500 kV電網(wǎng)。岳陽地區(qū)形成以華岳電廠和500 kV昆山變?yōu)橹蔚墓歉删W(wǎng)架，岳陽地區(qū)電網(wǎng)現(xiàn)狀如圖1所示。

岳陽地區(qū)電網(wǎng)的潮流分布和穩(wěn)定水平與華岳電廠的開機方式及岳陽地區(qū)的負荷水平密切相關(guān)。華岳電廠220 kV層面小開機、岳陽地區(qū)大負荷時，昆山主變下網(wǎng)功率較大；而當岳陽地區(qū)小負荷、華岳電廠大開機方式時，富余的電力需要通過500 kV昆山—沙坪線路和相關(guān)220 kV線路南送至長株潭地區(qū)消納〔2〕。

2 2015年岳陽地區(qū)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)

2015年500 kV岳陽南輸變電工程投產(chǎn)后，岳陽地區(qū)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)如圖2所示。華岳電廠的外送線路主要包括500 kV昆山—岳陽南雙回、岳陽南—沙坪和岳陽南—星沙線路，以及相關(guān)220 kV線路。預計2015年岳陽地區(qū)最大負荷約1 975MW。

為分析岳陽南輸變電工程投產(chǎn)對岳陽地區(qū)電網(wǎng)安全穩(wěn)定水平的提升作用，考慮以下2種典型運行方式。

1)大負荷方式下，華岳電廠500 kV并網(wǎng)機組全開滿發(fā)，220 kV并網(wǎng)機組小發(fā)，岳陽地區(qū)負荷1 975MW。

2)小負荷方式下，華岳電廠6臺機組全開滿發(fā)，岳陽地區(qū)負荷927MW。

3 岳陽地區(qū)500 kV主變有功功率下網(wǎng)能力分析

500 kV岳陽南變電站投產(chǎn)前，岳陽地區(qū)只有500 kV昆山變電站，變電容量為1×750 MVA。岳陽地區(qū)大負荷方式下，華岳電廠出力在昆山主變下網(wǎng)，送至相鄰220 kV變電站就地消納。為防止昆山主變跳閘導致岳陽地區(qū)相關(guān)220 kV線路超過控制功率，需控制昆山主變下網(wǎng)功率不超過500MW。

500 kV岳陽南變電站投產(chǎn)后，在大負荷方式下，若500 kV層面華岳機組全開滿發(fā)，220 kV層面只開1臺機組時，潮流主要在昆山、岳陽南主變下網(wǎng)，送至相鄰220 kV變電站就地消納。其中，岳陽南主變下網(wǎng)功率約556MW，昆山主變下網(wǎng)功率約615MW。當岳陽南主變N－1時，昆山主變過載。此時需加開華岳電廠220 kV層面并網(wǎng)機組，控制岳陽南和昆山2臺主變下網(wǎng)功率之和不大于1 060MW，岳陽地區(qū)500 kV主變滿足N—1校核。

上述計算分析表明，500 kV岳陽南輸變電工程投產(chǎn)后，岳陽地區(qū)電網(wǎng)500 kV主變下網(wǎng)控制功率由原來的500MW提高到1 060MW，大大提升了岳陽地區(qū)500 kV主變的下網(wǎng)能力。在大負荷時段，岳陽電網(wǎng)的供電可靠性得到進一步加強。

4 華岳電廠外送能力分析

岳陽電網(wǎng)與湖南電網(wǎng)的負荷中心長株潭電網(wǎng)緊密相連，華岳電廠富余電力主要送往長株潭地區(qū)消納，其外送能力的大小對湖南電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行具有重要影響。岳陽南輸變電工程投產(chǎn)前，華岳電廠500 kV外送通道為昆山—沙坪Ⅰ線；岳陽南輸變電工程投產(chǎn)后，華岳電廠500 kV外送通道為昆山—岳陽南雙回、岳陽南—沙坪和岳陽南—星沙線路。

4.1 靜態(tài)安全分析

岳陽南輸變電工程投產(chǎn)前，在岳陽地區(qū)小負荷方式下，若華岳電廠6臺機組全開滿發(fā)，昆山—沙坪Ⅰ線潮流將南送長株潭地區(qū)。為防止昆山—沙坪Ⅰ線跳閘，造成220 kV外送線路超過控制功率，需要控制500 kV昆山—沙坪Ⅰ線南送功率不超過800MW，并采取昆山—沙坪Ⅰ線跳閘啟動切機措施。

岳陽南輸變電工程投產(chǎn)后，岳陽地區(qū)小負荷方式下，華岳電廠全開滿發(fā)，岳陽地區(qū)電網(wǎng)送出潮流約為1 506MW。500 kV線路岳陽南—沙坪和岳陽南—星沙共輸送潮流約1 270 MW，岳陽南—沙坪和岳陽南—星沙線路任意一回跳閘，不會導致其他線路過載。同桿并架的500 kV昆山—岳陽南雙回線路輸送潮流約1 330 MW，昆山—岳陽南線路單回跳閘時，華岳電廠可以全開滿發(fā)，且不會導致其他線路過載。昆山—岳陽南線路雙回同跳時，為確保220 kV送出線路不過載，需控制昆山—岳陽南雙回線路輸送潮流不超過883MW，同時采取切除華岳電廠1臺500 kV并網(wǎng)機組的措施；或控制昆山—岳陽南雙回線路輸送潮流不超過1 130MW，同時采取切除華岳電廠1臺500 kV并網(wǎng)機組和1臺220 kV并網(wǎng)機組的措施。

4.2 暫態(tài)穩(wěn)定分析

岳陽南輸變電工程投產(chǎn)前，在岳陽地區(qū)小負荷方式下，需控制昆山—沙坪Ⅰ線南送長株潭地區(qū)潮流不超過800MW，并采取昆山—沙坪Ⅰ線跳閘啟動切除華岳電廠1臺500 kV并網(wǎng)機組和1臺220 kV并網(wǎng)機組的措施，系統(tǒng)才能保持穩(wěn)定運行。

岳陽南輸變電工程投產(chǎn)后，在岳陽地區(qū)小負荷方式下，500 kV昆山—岳陽南雙回線路南送長株潭地區(qū)潮流約為1 330MW。如果昆山—岳陽南線路昆山側(cè)發(fā)生三相永久性故障，昆山—岳陽南雙回同時跳閘，會引起華岳電廠機組功角失穩(wěn)，昆山和岳陽南500 kV母線以及長株潭地區(qū)沙坪和撈刀河等220 kV母線電壓失穩(wěn)，需采取切除華岳電廠1臺500 kV并網(wǎng)機組的措施；如果昆山—岳陽南線路岳陽南側(cè)發(fā)生三相永久性故障，昆山—岳陽南雙回同時跳閘，會引起華岳電廠機組功角失穩(wěn)，昆山和岳陽南500 kV母線以及長株潭地區(qū)沙坪和撈刀河等220 kV母線電壓失穩(wěn)，需控制昆山—岳陽南雙回線路輸送功率不超過1 220 MW，同時采取切除華岳電廠1臺500 kV并網(wǎng)機組的措施。

5 結(jié)論

從岳陽地區(qū)500 kV主變有功功率下網(wǎng)能力和華岳電廠外送能力2個方面考慮，就500 kV岳陽南輸變電工程投產(chǎn)后對岳陽地區(qū)電網(wǎng)安全穩(wěn)定水平的影響進行計算分析，主要結(jié)論如下:

1)500 kV岳陽南輸變電工程投產(chǎn)后，岳陽地區(qū)電網(wǎng)的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)得到進一步增強，系統(tǒng)運行可靠性大為增強。

2)500 kV岳陽南輸變電工程投產(chǎn)后，岳陽地區(qū)500 kV主變下網(wǎng)控制功率由原來的500 MW提高到了1 060MW，大大提升了岳陽地區(qū)500 kV主變的下網(wǎng)能力。對于大負荷時段岳陽地區(qū)電網(wǎng)的電力需求提供了重要的保障。

3)新建的500 kV昆山—岳陽南—星沙線路提高了華岳電廠的電能外送水平。若不考慮500 kV昆山—岳陽南雙回線同時故障跳閘，則華岳電廠滿發(fā)外送不受限制。

4)500 kV岳陽南輸變電工程投產(chǎn)后，若考慮500 kV昆山—岳陽南雙回線路同時故障跳閘，則需要控制昆山—岳陽南雙回線路南送長株潭地區(qū)潮流，同時采取相應(yīng)切華岳電廠機組的措施。但較岳陽南輸變電工程投產(chǎn)前昆山—沙坪Ⅰ線的控制功率相比，提升效果明顯。

〔1〕國網(wǎng)湖南省電力公司經(jīng)濟技術(shù)研究院.湖南省電力公司 ‘十二五’電網(wǎng)發(fā)展?jié)L動規(guī)劃 (2013版)〔R〕.2013.

〔2〕國網(wǎng)湖南省電力公司.2014年度湖南電網(wǎng)運行方式 (強電部分)〔R〕.2013.

TM712

B

1008-0198(2014)06-0029-02

陳道君 (1986)，男，博士，工程師，主要從事電網(wǎng)安全穩(wěn)定計算分析方面的生產(chǎn)和科研工作。

10.3969/j.issn.1008-0198.2014.06.008

2014-06-19 改回日期:2014-08-19

咼虎(1983)，男，碩士，工程師，主要從事電力系統(tǒng)運行分析與仿真工作。

李晨坤 (1988)，男，碩士，助理工程師，主要從事電力系統(tǒng)運行分析與仿真工作。