500 kV管涔輸變電工程對忻朔電網(wǎng)的影響研究

畢引娣，蘆 山，張光煒

（國網(wǎng)山西省電力公司電力科學研究院，山西 太原 030001）

500 kV管涔輸變電工程對忻朔電網(wǎng)的影響研究

畢引娣，蘆 山，張光煒

（國網(wǎng)山西省電力公司電力科學研究院，山西 太原 030001）

500 kV管涔輸變電工程實施后，忻朔電網(wǎng)西部網(wǎng)架發(fā)生重大變化，應用電力系統(tǒng)分析軟件，從潮流、穩(wěn)定兩方面分析了500 kV管涔輸變電工程對忻朔電網(wǎng)的影響，并根據(jù)計算結果提出了相應的控制措施與建議，為管涔輸變電工程的投產(chǎn)及運行提供了技術依據(jù)。

500 kV輸變電工程；電網(wǎng)；潮流

0 引言

500 kV管涔輸變電工程主要包括：新建500 kV管涔變電站；500 kV河曲—朔州I、II線π入管涔站；220 kV萬家寨—義井線π入管涔站，220 kV古渡—義井線π入管涔站，新建220 kV管涔—古渡線、管涔—岢嵐線。最終形成管涔站500 kV出線4回，分別為管涔—朔州I線、管涔—朔州II線、河曲—管涔I線、河曲—管涔II線；220 kV出線6回，分別是管涔—義井I線、管涔—義井II線、管涔—古渡I線、管涔—古渡II線、管涔—萬家寨線、管涔—岢嵐線。

500 kV管涔輸變電工程預計2016年底全部完成。工程實施后，忻朔電網(wǎng)西部網(wǎng)架結構發(fā)生重大變化。本文對管涔輸變電工程實施后，忻朔電網(wǎng)可能出現(xiàn)的運行方式進行了潮流、穩(wěn)定計算分析[1-3]。

1 500 kV管涔輸變電工程計算條件

計算程序：國網(wǎng)中國電力科學研究院的中國版電力系統(tǒng)分析軟件工具（PSD-BPA）。

數(shù)學模型：負荷模型采用40%恒定阻抗和60%馬達負荷的動態(tài)模型；線路和變壓器模型按照π型等值電路計算；發(fā)電機模型采用詳細模型，綜合考慮機組調速器、勵磁調節(jié)器及電力系統(tǒng)穩(wěn)定器的動態(tài)調節(jié)作用。

計算數(shù)據(jù)：2016年華北電網(wǎng)及山西電網(wǎng)正常運行方式為基礎計算數(shù)據(jù)。

2 500 kV管涔輸變電工程潮流計算

2.1 正常運行方式潮流計算分析

管涔輸變電工程投產(chǎn)后，山西電網(wǎng)正常運行方式下（河曲電廠開2臺600 MW機組，神泉電廠開1臺600 MW機組，神二電廠開3臺500 MW機組），潮流計算結果如圖1所示。由圖可見電網(wǎng)潮流分布合理，無電壓、功率越限現(xiàn)象。

2.2 檢修方式潮流計算分析

管涔輸變電工程投產(chǎn)后，考慮與管涔輸變電工程相關的各條線路檢修方式，分別進行潮流計算。計算內容見表1。

計算結果表明：檢修方式下，電網(wǎng)潮流也分布合理，無負荷、電壓越限現(xiàn)象。

圖1 正常運行方式忻朔西部電網(wǎng)潮流圖（kV）

表1 檢修方式潮流計算結果

3 500 kV管涔輸變電工程穩(wěn)定計算

3.1 正常運行方式穩(wěn)定計算

考慮正常運行方式（河曲電廠開2臺600 MW機組，神泉電廠開1臺600 MW機組，神二電廠開3臺500MW機組），分別對與管涔輸變電工程相關的各條500 kV線路進行穩(wěn)定校核?？紤]500 kV線路0 s發(fā)生三相短路故障，0.1 s相應開關動作，切除故障，計算項目條件與結果見表2。

從穩(wěn)定計算結果可看出：正常運行方式下，近區(qū)與管涔輸變電工程相關的500 kV線路在發(fā)生故障后，系統(tǒng)可保持穩(wěn)定運行。

表2 正常運行方式相關線路故障穩(wěn)定計算結果

3.2 檢修方式穩(wěn)定計算

在正常方式基礎上，考慮河曲—管涔II線、管涔—朔州II線、朔州—云頂山線檢修，分別對與管涔輸變電工程相關的各條500 kV線路進行穩(wěn)定校核。穩(wěn)定計算結果表明：在朔云線檢修方式下，神朔雙（兩側）發(fā)生N-2故障，系統(tǒng)穩(wěn)定破壞，需聯(lián)切河曲或神泉1臺機組，系統(tǒng)保持穩(wěn)定；其余檢修方式下，系統(tǒng)發(fā)生各種N-1與N-2故障，系統(tǒng)均可保持穩(wěn)定。

3.3 河曲不同開機方式穩(wěn)定計算

電網(wǎng)正常運行方式下河曲電廠開2臺600MW機組。由于河曲機組的開機方式對管涔—朔州N-2故障穩(wěn)定性影響較大。故調整河曲電廠開機方式，進行穩(wěn)定計算分析。穩(wěn)定計算結果表明：河曲開3臺機方式下，管涔—朔州發(fā)生N-2故障，系統(tǒng)穩(wěn)定破壞，需聯(lián)切河曲兩臺機組，系統(tǒng)保持穩(wěn)定；河曲開4臺機方式下，管涔—朔州發(fā)生N-2故障，系統(tǒng)穩(wěn)定破壞，需聯(lián)切河曲3臺機組，系統(tǒng)保持穩(wěn)定。

圖2 管涔—固賢500 kV線路投運后忻朔西部電網(wǎng)潮流圖（kV）

3.4 管涔—固賢500 kV線路投運后穩(wěn)定計算

管涔—固賢500 kV線路投運后，忻朔電網(wǎng)網(wǎng)架結構得到顯著增強[4]，如圖2所示。考慮管涔—固賢500 kV線路投運后，在正常運行、檢修及河曲電廠開4臺機方式下進行穩(wěn)定校核。穩(wěn)定計算結果表明：與管涔輸變電工程相關的各條500 kV線路發(fā)生N-1或N-2故障，系統(tǒng)均可保持穩(wěn)定運行，電網(wǎng)沒有穩(wěn)定問題。由此可見，管涔—固賢500 kV線路投運后，忻朔電網(wǎng)管涔近區(qū)穩(wěn)定問題得以解決。

4 結論與建議

a）管涔輸變電工程投產(chǎn)后，山西電網(wǎng)正常及檢修運行方式下，山西電網(wǎng)潮流分布合理，電壓水平均在正常運行范圍內。

b）管涔輸變電工程投產(chǎn)后，正常運行方式及檢修方式進行了穩(wěn)定校核。計算結果表明：500 kV管涔輸變電工程投產(chǎn)后，河曲電廠開機超過2臺，系統(tǒng)存在N-2穩(wěn)定問題；管涔—固賢500 kV線路投產(chǎn)后，該區(qū)域系統(tǒng)穩(wěn)定問題得以解決。

c） 管涔—固賢500 kV線路投運后，忻朔電網(wǎng)網(wǎng)架結構得到顯著增強；建議加快管涔—賢500 kV線路投產(chǎn)進度，解決忻朔電網(wǎng)管涔近區(qū)穩(wěn)定問題。

[1]劉廣利.基于輸電斷面劃分原則及方法 [J].東北電力技術，2005，26（11）：13-16.

[2]韓曉慧，王聯(lián)國.輸電網(wǎng)優(yōu)化規(guī)劃模型及算法分析 [J].電力系統(tǒng)保護與控制，2011，39（23）：143-148.

[3]李響，郭志忠.N—1靜態(tài)安全潮流約束下的輸電斷面有功潮流控制 [J].電網(wǎng)技術，2005，29（3）：29-32.

[4]趙曉莉，王健全.考慮靜態(tài)安全約束的暫態(tài)穩(wěn)定極限計算[J].江南大學學報，2004，3（4）：353-356.

The Influence of 500 kV Guancen Power Transm ission Project on Xinshuo Power Grid

BIYindi,LU Shan,ZHANG Guangwei

（State Grid Shanxi Electric Power Research Institute of SEPC,Taiyuan,Shanxi 030001,China）

Since the500 kVGuancen power transmission projectwas put into operation,thewestern grid of Xinshuo power grid has greatly changed.Power system analysis software is applied to analyze the influence of 500 kV Guancen power transmission project on Xinshuo power grid from the aspects of power flow and stability.According to the calculation results,the paper puts forward some control measuresand suggestions,which provides technicalbases for the production and operation ofGuancen power transmission project.

500 kV power transmission project;powergrid;power flow

TM712

A

1671-0320（2016）06-0041-03

2016-07-27，

2016-10-19

畢引娣（1965），女，山西和順人，2011年畢業(yè)于太原理工大學熱能動力專業(yè)，工程師，從事污染物控制技術和污染物監(jiān)測工作；

蘆 山（1984），男，山西太原人，2008年畢業(yè)于山西大學電氣工程及其自動化專業(yè)，工程師，從事輸變電設備狀態(tài)檢修工作；

張光煒（1981），男，山西太原人，2008年畢業(yè)于華北電力大學控制理論與控制工程專業(yè)，高級工程師，從事電力系統(tǒng)物資管理工作。