基于电网分层分区边界条件的电网合环运行探索

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1、基于电网分层分区边界条件的电网合环运行探索摘要：研究电网分层分区的边界条件及运行要求，可对下一阶段电网发展、运行等发挥重要指导作用，尤其在电网规划领域，可从宏观角度把握发展方向，提供发展思路。本文结合某省电网实例，首先分析电网分层分区需满足的具有普遍指导性的边界条件；然后，对分层分区后，分区电网恢复合环运行的相关要求展开研究，最后，对地区间联络线在运行中的功能进行定位。关键词：分层分区；合环;联络线分类号：TM7文献标识码：A文章编号：1007-0079(2014)33-0200-02分层分区［1-3］是电网发展所遵循的一般规律，电网沿着分层分区的轨迹不断向前

2、发展。研究电网分层分区的边界条件及运行要求，可对下一阶段电网发展、运行等发挥重要指导作用，实现了分层分区的引领性，尤其在电网规划领域，可从宏观角度把握发展方向，提供发展思路，明确发展目标。一、分层分区边界条件分析一般情况下，对于电网发展初期，大范围的潮流转移往往成为分区主导因素；对网架相对集中、负荷密集的地区电网，短路电流是分区主导因素。1.电磁环网电磁环网对电网安全在不同阶段有利有弊，在高一级电网发展初期，保留必要的电磁环网对电网安全往往是有利的或者，即使对电网安全造成威胁，但由于网架薄弱，一般难以具备解环条件。在高一级电网发展到一定规模之后，电磁环网仍引起

3、大范围的潮流转移，导致地区电网220千伏线路过载，并且安全控制措施复杂等情况下，应考虑解开区域或地区间的联络线。结合某省电网历史演变实绩予以说明：“十一五”初期，该省江南江北电磁环网存在较为突出的潮流转移问题，5⑻千伏过江线N-1或N-2事故均会因潮流转移而导致220kV过江线严重过载。囿于全省500kV网架结构相对薄弱，在N-1-1后可能出现与大区主网解列的威胁，一直无法解环运行。直至2007年东通道全线贯通，500千伏电网首次形成环网结构，安全稳定水平大幅度提高，江南江北电磁环网具备解环条件。2007年9月19日，该省江南江北电磁环网解环成功实施。2.短路

4、电流对于网架相对密集区域，由于短路电流问题而实施分区解环后，分区电网的供电能力按照规划设计导则，[4]一般应满足：L^T*70%+Gn-l(L为地区负荷，T为地区500千伏主变容量，G为地区220千伏及以下装机容量;Gn-1为停地区最大1台机组后的装机容量）。另外，按照短路电流水平约束，［5］单座500千伏变电站构建的分区电网在对应2〜4台500千伏主变时，其最大可供负荷规模在410〜460万千瓦之间；两座500千伏变电站（相距30公里）构建的分区电网在不同的组合方式下，其最大可供负荷规模在380〜460万千瓦之间。结合省内HF、MA、WH等负荷密集区域发展经

5、验，考虑普遍性但不是绝对性，可认为：一个独立运行的分区电网，其最大可供负荷规模在400〜450万千瓦左右；换言之，由几个地区组成的处于合环运行的密集区域电网，当区域内总负荷规模迗到400万千瓦以上的水平后，考虑区域电网分片解环运行的可能性。（1）解环边界条件。表1分区解环边界条件电磁环网类短路电流类必要性在发生线路N-1或重要的同塔双回线路N-2故障时，大范围潮流转移导致220千伏线路过载，安控措施控制复杂原合环区域电网最大负荷彡400〜450万千瓦左右原合环区域5⑻千伏主变与220千伏电源容量之和彡500〜600万千伏安可行性500千伏电网发展到相对成熟的阶

6、段，一般可抵御N-1甚至N-2故障分区有3台及以上500千伏主变解环后分区最大负荷彡T*70%+Gn-l区域间联络线交换能力不低于单台500千伏主变容量的60%〜70%针对电磁环网和短路电流两类问题，分别提出必要性和可行性条件，用于指导分区解环的具体实施，见表1。分区解环一般必须在电网同时具备必要性和可行性时方可实施。其中，对于因短路电流问题而解环的电网，必要性条件中满足其中1条即认为地区间可能需要解环运行；可行性条件中3条必须全部满足才认为解环可以实施。对于因电磁环网而解环的电网，若形成较小范围内的独立分区电网，一般也应满足短路电流类解环的3条可行性条件。(

7、2)合环边界条件。对单个地区而言，归纳其与周边电网维持合环运行的边界条件，见表2。对于网架密集区域，以上必要条件满足任意1条即认为地区间仍需要合环运行；可行性条件中3条必须全部满足才认为合环后满足电网运行要求。除以上条件之外，在地区有大量电力需通过220千伏电网送出/受进，同时周边电网存在受电/送电需求时，一般情况下也不宜解环。(3)分区电网分类。省内部分已有2台主变的地区电网，在实际运行中，由于潮流转移或短路电流问题，可能被迫实施分区运行，例如MA、CH电网。对于此类分区电网，由于其不完全具备解环的可行性条件，我们将其定义为弱分区电网。为便于分析并有所区别，

8、将完全满足解环条件的分区电网定义为强分