藏中地區(qū)負(fù)荷增長(zhǎng)對(duì)西藏主電網(wǎng)電壓穩(wěn)定影響分析

李 靜，舒 鵬

(1.國(guó)網(wǎng)西藏電力有限公司，西藏 拉薩 850000；2.國(guó)網(wǎng)拉薩供電公司，西藏 拉薩 850000)

近幾年西藏負(fù)荷增長(zhǎng)速度較快，全年負(fù)荷高峰出現(xiàn)在冬季晚間，該時(shí)段沒(méi)有光伏出力，枯期水電發(fā)電能力有限，受電需求大。在網(wǎng)架沒(méi)有加強(qiáng)的情況下，負(fù)荷持續(xù)增長(zhǎng)可能帶來(lái)藏中地區(qū)電網(wǎng)電壓不穩(wěn)定問(wèn)題。對(duì)西藏220 kV設(shè)備在冬季負(fù)荷高峰時(shí)進(jìn)行N-2故障掃描，其中網(wǎng)內(nèi)重要斷面N-2故障后存在電壓不穩(wěn)定問(wèn)題[1-2]。本文主要分析藏中地區(qū)負(fù)荷增長(zhǎng)對(duì)西藏主電網(wǎng)電壓穩(wěn)定的影響并提出解決措施。

1 電壓不穩(wěn)定問(wèn)題

冬季負(fù)荷高峰時(shí)，柴拉直流受入負(fù)荷600 MW，交流斷面受入負(fù)荷200 MW，藏木電廠運(yùn)行4臺(tái)機(jī)組，其他主力機(jī)組運(yùn)行8臺(tái)，藏中地區(qū)負(fù)荷1640 MW。按照規(guī)定要求藏中地區(qū)預(yù)留旋備負(fù)荷85 MW，220 kV變電站投入4組靜止無(wú)功補(bǔ)償裝置(static var compensator，SVC)，羊湖水電站3臺(tái)機(jī)調(diào)相運(yùn)行，柴拉直流頻率控制器(frequency control,FC)投運(yùn)。220 kV電網(wǎng)設(shè)備N-2故障后，10 s內(nèi)電壓恢復(fù)至0.8 p.u.及以上。西藏電網(wǎng)接線如圖1所示。

圖1 西藏電網(wǎng)接線

冬季負(fù)荷高峰時(shí)對(duì)網(wǎng)內(nèi)220 kV設(shè)備進(jìn)行N-2掃描，其中柴拉直流輸送功率至拉薩換流站后潮流下網(wǎng)雙回線路L1和藏木水電站及交流功率輸送至藏中地區(qū)的雙回線路L2發(fā)生N-2故障后電壓失穩(wěn)[3-4]。故障后電壓如圖2所示。

圖2 線路L1發(fā)生N-2后電網(wǎng)電壓水平

在不采取措施、不增強(qiáng)網(wǎng)架的情況下，即使藏中地區(qū)所有主力水電機(jī)組和拉薩地區(qū)小機(jī)組全部運(yùn)行，保持柴拉直流受電600 MW，芒左斷面受電200 MW的情況下，L1線路N-2仍然會(huì)導(dǎo)致藏中地區(qū)電壓失穩(wěn)。

冬季負(fù)荷高峰時(shí)降低拉薩地區(qū)負(fù)荷至880 MW,其他地區(qū)負(fù)荷不變，藏中地區(qū)負(fù)荷1470 MW，保持主力機(jī)組運(yùn)行，柴拉直流和交流斷面受入功率不變情況下，220 kV L1、L2線路N-2后電壓均保持穩(wěn)定。

采用電力系統(tǒng)分析綜合程序 7.5版本計(jì)算軟件[5-7]，分別對(duì)只增長(zhǎng)拉薩地區(qū)負(fù)荷和增長(zhǎng)藏中地區(qū)負(fù)荷進(jìn)行電壓穩(wěn)定計(jì)算，包括調(diào)相機(jī)投運(yùn)的方式。裕度結(jié)果見(jiàn)表1[8]。

表1 電壓穩(wěn)定裕度計(jì)算結(jié)果

由計(jì)算結(jié)果可知：①增長(zhǎng)拉薩地區(qū)負(fù)荷比增長(zhǎng)全區(qū)負(fù)荷裕度大;②調(diào)相機(jī)投運(yùn)后裕度值增加;③冬季負(fù)荷高峰時(shí)，加查、大古投運(yùn)機(jī)組越多，裕度值越大。

2 解決措施

a.采取安控措施

按照規(guī)定要求，藏中地區(qū)負(fù)荷1800 MW時(shí)，220 kV L1、L2線路故障后采取安控措施切除拉薩地區(qū)負(fù)荷后，電壓能夠保持穩(wěn)定,如圖3所示。L1線路N-2故障后需切除拉薩地區(qū)負(fù)荷100 MW，L2線路N-2故障后需切除拉薩地區(qū)負(fù)荷60 MW。

圖3 L1線路N-2后采取安控措施后電壓水平

b.在拉薩換流站加裝調(diào)相機(jī)

冬季負(fù)荷高峰時(shí)拉薩地區(qū)負(fù)荷1020 MW，在拉薩換流站投入2臺(tái)容量為100 Mvar調(diào)相機(jī)后，220 kV設(shè)備N-2后電壓穩(wěn)定,如圖4所示。

圖4 調(diào)相機(jī)投運(yùn)后L1線路N-2后電壓水平

3 結(jié)論

a.按照現(xiàn)有網(wǎng)架及規(guī)定要求，在不采取安控措施的情況下，拉薩地區(qū)最大負(fù)荷880 MW時(shí)可保證220 kV線路N-2后無(wú)電壓失穩(wěn)風(fēng)險(xiǎn)。

b.220 kV線路N-2后采取切除拉薩地區(qū)負(fù)荷措施，可以保證冬季高峰負(fù)荷時(shí)藏中地區(qū)電壓穩(wěn)定。拉薩地區(qū)負(fù)荷1020 MW時(shí)，L1線路N-2故障需切除拉薩地區(qū)負(fù)荷100 MW，L2線路N-2故障需切除拉薩地區(qū)負(fù)荷60 MW。

c.由于拉薩地區(qū)投2臺(tái)容量100 Mvar的調(diào)相機(jī)，即使不采取穩(wěn)控措施，在拉薩地區(qū)冬季負(fù)荷高峰時(shí)，可保證220 kV線路N-2故障后電壓穩(wěn)定[9]。