桂林北部電網(wǎng)存在的問題及對策探析

余 奎

（廣西大學(xué)電氣工程學(xué)院，廣西 南寧 530004）

1 桂林電網(wǎng)簡要情況

桂林電網(wǎng)位于廣西電網(wǎng)末端，是廣西電網(wǎng)、南方電網(wǎng)的重要組成部分和“西電東送”的有力支撐，地處南方電網(wǎng)西電東送北通道的中部，是南網(wǎng)“西電東送”中的一個負(fù)荷落點，桂林電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行直接影響到廣西電網(wǎng)及南方電網(wǎng)的安全可靠運行。但桂林北部電網(wǎng)主要依靠500 k V桂林站供電，桂林站主變?nèi)萘繛?×750 MVA，當(dāng)前主變負(fù)載率為53.3%，網(wǎng)區(qū)內(nèi)電源單一、220 k V出線間隔不足，限制了網(wǎng)絡(luò)發(fā)展。桂林北部220 k V電網(wǎng)目前尚未形成環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)，多為小三角結(jié)構(gòu)，并且不同線路之間共塔走線現(xiàn)象較多，故障時容易出現(xiàn)N－2的情況，供電可靠性不高，且北部電網(wǎng)的主要輸送通道導(dǎo)線截面較小。而桂林北部易受冰凍災(zāi)害的影響，對網(wǎng)架形成較大的外部沖擊。

2 桂林北部電網(wǎng)存在的主要問題

近三年來，桂林網(wǎng)區(qū)發(fā)生的最高級別的電力安全事件是2012-03-07T01：06桂林供電局220 k V大南線故障跳閘（三級事件），造成全州縣網(wǎng)城關(guān)站、水晶崗主供電源失電，損失負(fù)荷約5 MW，8 110個客戶停電；造成灌陽縣網(wǎng)110 k V文市站＃1主變停電，損失負(fù)荷約6.3 MW，1個客戶停電，35 k V城北站＃2主變停電，5 244個客戶停電，損失負(fù)荷約3 MW；造成資源縣網(wǎng)中鋒站、城關(guān)站主供電源失電，2 040個客戶停電，損失負(fù)荷約1.1 MW；造成興安縣網(wǎng)溶江站10 k V母線、源河站35 k V母線停電，11 460個客戶停電，損失負(fù)荷約5.6 MW。本次事件造成南塘站、湘山站兩座220 k V變電站以及胡家站、旺田站兩座110 k V變電站全站對外停電，梅中站、金紫山風(fēng)電場站兩座110 k V升壓站停電。共計損失負(fù)荷33.8 MW，損失負(fù)荷比例4.74%（大南線跳閘前桂林全社會用電負(fù)荷為713.45 MW），停電戶數(shù)26 855戶，停電戶數(shù)比例為1.79%（桂林供電用戶總數(shù)為1 503 388戶）。此起電力安全三級事件對桂林供電局帶來了較大的負(fù)面影響，反映出了桂林北部電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)薄弱、變電容量不足、供電可靠性不高的問題。

網(wǎng)區(qū)內(nèi)電源單一、220 k V出線間隔不足，限制了網(wǎng)絡(luò)發(fā)展。桂林站220 k V出線終期12回，現(xiàn)已出線12回，擴(kuò)建間隔難度較大，且桂林站220 k V出線走廊較為緊張，不便于周邊220 k V變電站接入，網(wǎng)絡(luò)發(fā)展受到一定的限制。然而，即使在桂林站第二臺主變投產(chǎn)后，由于受到站點出線路徑走廊的限制，仍不能較大地發(fā)揮優(yōu)化網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的作用。

桂林北部電網(wǎng)220 k V變電站布點不足，220 k V總變電容量為600 MVA，220 k V電網(wǎng)容載比偏低。桂林北部電網(wǎng)為桂林北部四個縣（興安縣、資源縣、全州縣和灌陽縣）電網(wǎng)，現(xiàn)有的220 k V南塘站和湘山站分別位于興安縣和全州縣，資源縣和灌陽縣110 k V變電站則分別通過110 k V線路接入南塘站，供電線路較長，可靠性較差，即南塘站作為興安、灌陽及資源三縣唯一的一個220 k V電源點。就整個桂林北部電網(wǎng)而言，220 k V凱歌站處于桂林北部220 k V電網(wǎng)的東部邊緣，距離北部電網(wǎng)中負(fù)荷較為集中的區(qū)域較遠(yuǎn)。因此，220 k V凱歌站的建成投產(chǎn)僅為灌陽縣的110 k V網(wǎng)絡(luò)提供了可靠的電源點，并未對優(yōu)化桂林北部110 k V電網(wǎng)網(wǎng)架和滿足其發(fā)展需求起到較大的作用。

桂林北部220 k V電網(wǎng)目前尚未形成環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)，多為小三角結(jié)構(gòu)，并且不同線路之間共塔走線現(xiàn)象較多，故障時容易出現(xiàn)N－2的情況，供電可靠性不高，且北部電網(wǎng)的主要輸送通道導(dǎo)線截面較小。

110 k V變電容量不足，電網(wǎng)存在薄弱環(huán)節(jié)，供電可靠性不高。目前部分110 k V變電站存在重載甚至過載現(xiàn)象，故障情況下負(fù)荷轉(zhuǎn)移困難，供電可靠性不高，無法滿足N－1故障運行要求，當(dāng)主變檢修或故障時，供電能力受限，將會造成部分區(qū)域停電。且旺田及胡家站由南塘站獲取電力，線路輸送距離較長，線路網(wǎng)損較大，供電經(jīng)濟(jì)性及可靠性均較低。

3 興安縣電網(wǎng)癥結(jié)所在

3.1 當(dāng)前220 k V變電容量不符合長期發(fā)展需求

南塘站主要向興安供電，但后續(xù)建成的尚科、中聯(lián)科偉達(dá)、尚鼎、尚合等光伏企業(yè)，將會為興安縣的電力需求帶來高速增長，僅僅依靠當(dāng)前的一個220 k V南塘站很難適應(yīng)后續(xù)的生產(chǎn)過程中的電力需求。

3.2 供電可靠性不足

當(dāng)前110 k V源河變電站由單線單變供電，可靠性不高。110 k V溶江站也是單變運行，在檢修主變以及發(fā)生故障情況下，難以進(jìn)行負(fù)荷轉(zhuǎn)移，將導(dǎo)致部分負(fù)荷限電，兩個變電站都不能實際做到電網(wǎng)N－1故障運行。另外，在南塘—道冠線路故障退運情況下，需要將110 k V木花道線合環(huán)運行，但該線路線徑小、跨越距離長，將會造成電壓及可靠性較低的問題。

3.3 近區(qū)電網(wǎng)網(wǎng)架發(fā)展?jié)摿Σ蛔?/h3>

一是電源點不足。重要負(fù)荷大錳、海螺水泥及主要的源河、道冠、溶江變電站都是由南塘站供電，此外，在枯水期，這一電源還需向資源縣、灌陽縣提供電力支持。當(dāng)一臺主變因故障退出時，另一主變將過載，無法實現(xiàn)N－1故障運行能力。二是出線間隔不足。光伏工業(yè)的建設(shè)和投產(chǎn)，對電力的需求和可靠性要求越來越高。但是220 k V電壓等級的出線間隔僅4回，210 k V電壓等級的出線間隔僅9回，而且已是終期水平，無法再新增間隔，已無法滿足近區(qū)大用戶及已建110 k V變電站增加電源線等負(fù)荷增長需求。

3.4 當(dāng)前210 k V變電容量同樣不符合長期發(fā)展需求

由于興安電力負(fù)荷集中分布，周邊110 k V變電站的重載、過載情況時有發(fā)生，特別是道冠、溶江這兩個110 k V變電站的負(fù)載率最大可達(dá)到90%，已不能滿足負(fù)荷發(fā)展的需要。若道冠或溶江站任一主變故障，該部分站點其余主變均將嚴(yán)重過載，尤其是溶江站（1×50 MVA）主變故障退出運行時，負(fù)荷轉(zhuǎn)移困難，將會直接造成供電范圍內(nèi)部分區(qū)域停電。

4 對策思考及必要性分析

為滿足桂林北部興安縣負(fù)荷發(fā)展需要，優(yōu)化電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，提高供電可靠性，有必要增加電源點，以緩解南塘站的供電壓力，便于可能新增的110 k V變電站和電廠并網(wǎng)，因而，在興安嚴(yán)關(guān)鎮(zhèn)建設(shè)220 k V變電站是有必要的。新增的220 k V變電容量可滿足負(fù)荷快速發(fā)展的需要。在負(fù)荷中心——光伏產(chǎn)業(yè)園一帶新增一座220 k V變電站以增加全縣的220 k V變電容量，能滿足興安負(fù)荷特別是光伏產(chǎn)業(yè)園負(fù)荷的快速增長。當(dāng)前至少一座發(fā)電廠、兩座110 k V變電站、一座220 k V變電站待接入電網(wǎng)。南塘站目前已無備用間隔，且站內(nèi)已無場地擴(kuò)建，若這些站點均接入南塘站，南塘站的220 k V和110 k V變電間隔不能再接入布點，且現(xiàn)有的變電容量也很難滿足其供電需求。因此，再建一座220 k V變電站才能接入新建的變電站及發(fā)電廠?？紤]在變電站建成后，興安北牽T接110 k V南塘—溶江線路段改接入，形成110 k V興安—興安北牽，1回保持T接110 k V南源溶線路，這不僅為興安北牽提供了1回直供電源，滿足了興安北牽正常及特殊情況下供電可靠性的要求，并且也優(yōu)化了興安局部110 k V供電網(wǎng)絡(luò)。

［1］電力工業(yè)部電力規(guī)劃設(shè)計總院.電力系統(tǒng)設(shè)計手冊［M］.北京：中國電力出版社，1998.

［2］水利電力部西北電力設(shè)計院.電力工程電氣設(shè)計手冊：電氣一次部分［M］.北京：中國電力出版社，1989.

［3］宋維佳，王立國，王紅巖.可行性研究與項目評估［M］.2版.大連：東北財經(jīng)大學(xué)出版社，2007.

［4］陸曉燕.220 k V陸屋送變電工程可行性研究［D］.南寧：廣西大學(xué)，2011.