辽宁电网500/220 kV电磁环网解环进展及策略

李正文，冯松起，高 凯

(辽宁省电力有限公司，辽宁 沈阳 110006)

电力系统的电磁环网，是指不同电压等级运行的线路，通过变压器电磁回路的联接而构成的环路。在220 kV电网向500 kV主网架过渡的初期，由于500 kV网架结构比较薄弱，为加强电气联系、提高供电可靠性，普遍采取电磁环网的方式。随着500 kV主网架结构的加强以及接入机组容量的增大，500 kV电网的输送功率越来越大，由500/220 kV电磁环网引起的电网振荡、热稳定破坏、短路电流超标问题十分突出。据统计，我国1970～1990年共发生与高低压网络结构有关的稳定破坏事故55起，国外与电磁环网有关的大停电事故也时有发生［1］，例如，1982年8月4日的比利时大停电事故与1996年7月2日的美国西部大停电事故，均由电磁环网的潮流转移引起，并造成严重的停电影响及负荷损失。根据500 kV电网建设情况，适时采取电磁环网解环措施，是保证电网安全和稳定经济运行的重要保障。

1 辽宁电网概况

辽宁电网地处东北电网最南端，是东北电网与华北电网联系枢纽，省间已形成2个500 kV直流输电通道和3个500 kV交流输电通道，即通过500 kV高岭换流站与华北电网实现背靠背联网，通过±500 kV伊穆直流与呼盟电网直流联网，通过4回500 kV线路与吉林电网交流联网，通过4回500 kV线路与赤峰电网交流联网，通过2回500 kV线路与通辽电网交流联网。根据负荷电源分布及网架结构，辽宁电网分为辽南、辽西、辽宁中北部三大系统［2］。

2 500 kV网架结构

“十一五”前两年，辽宁电网500 kV网架建设进展较慢，仅新建500 kV变电站3座，电网供电能力及抵御严重自然灾害能力仍然不足，2007年发生了大连电网“3.4”单运事故，电网安全运行及可靠供电形势十分严峻。2008年以来，辽宁省电力有限公司不断加快500 kV电网建设步伐，程家变、丹东北变、黄海变等中南部双环网工程以及蒲河变、燕南变等省间电磁环网解环工程相继投产，电网抵御冻雨覆冰等严重自然灾害的能力显著增强。目前，辽宁500 kV主干网架基本形成，中南部500 kV双环网全面形成，中北部500 kV内层环网初具规模。

3 500/220 kV电磁环网解环进展

“十一五”期间，随着用电负荷的快速增长，辽宁电网最大外送电力比重由2005年的36%上升至2009年的46%，辽吉省间、赤峰外送等省间断面经常满负荷运行，电网潮流调整及稳定控制措施异常复杂，由电磁环网引起的暂态稳定、热稳定问题，成为威胁电网安全稳定运行的主要隐患。结合500 kV网架建设进展，适时采取电磁环网解环措施，是电网发展的必经之路。

目前，辽宁省间500/220 kV电磁环网已全部解环运行，由500 kV线路组成的省间受电格局正式形成。

3.1 辽吉省间断面解环

辽吉省间断面是东北电网北电南送的重要通道，由4回500 kV线路和4回220 kV线路组成，500 kV线路事故下的220 kV线路过载问题是制约该断面输电能力的主要因素。2009年9月，辽吉省间第4回500 kV线路投产后，220 kV清富线、昌巨线、元中线、云水线解环，辽吉省间断面电磁环网解环运行，提高辽吉省间断面受电能力50万kW(见图1)。

图1 辽吉省间断面电磁环网解环示意图

3.2 赤峰外送断面解环

赤峰外送断面是蒙东赤峰电网向辽西电网输电的重要通道，由2回500 kV线路和1回220 kV线路组成，其中220 kV宁奎线对朝阳电网供电能力及安全稳定影响较大。在500 kV燕南变、220 kV中京变投产后，2010年9月，宁奎线由宁城变空充电至奎德素变，赤峰外送断面电磁环网解环运行(见图2)。

3.3 绥中电厂外送通道解环

绥中电厂装机容量为360万kW，通过3回500 kV线路和1回220 kV线路向辽宁电网送电。2010年11月，500 kV绥高3号线投运后，绥中电厂220 kV母联开关停电，绥中电厂500/220 kV送出通道电磁环网解环，提高绥中电厂送出能力40万kW(见图3)。

4 省内电网分区运行情况

随着500 kV网络结构联系的日益紧密以及220 kV装机容量的逐步增加，系统短路容量超标问题日益突出。在不削弱电网供电可靠性的前提下，兼顾调度运行和远期规划，在适当地点打开220 kV环网线路或500 kV主变联络开关，形成以500 kV变电站为支撑的供电分区，是解决220 kV系统短路容量超标问题的必然选择。目前，辽宁电网以行政区域为基础的分区供电格局已具雏形，沈阳、大连电网内部分区供电格局也正在形成。

4.1 鞍山—辽阳电网分区运行

鞍山、辽阳电网是辽宁省内主要的受端系统，电网结构联系紧密，在500 kV鞍山变投运后，辽阳变220 kV开关短路容量超标问题十分突出。为协调解决供电能力及短路电流问题，实施了辽阳变1号主变与2、3号主变解环运行的措施，形成了辽阳1台主变及王石变、鞍山变向鞍山地区供电、辽阳2台主变向辽阳地区供电的分区供电格局，同时提高鞍山地区供电能力50万kW(见图4)。

4.2 大连—营口电网分区运行

大连电网位于辽宁电网的最南端，供电能力不足及供电可靠性低问题长期并存。在500 kV中南部双环网及瓦房店变工程投运后，大连电网安全稳定水平及供电能力得到根本改善，220 kV熊宝线作为大连—营口电网的联络线作用得到明显弱化。为优化大连电网潮流分布，实施了熊宝线断引措施，熊宝线解环运行，大连—营口电网正式分区运行 (见图5)。2个弱联系的供电区域 (见图7)。

5 电磁环网解环及分区运行建议

4.3 大连南—北网分区运行

2008年以来，随着与主网联系的不断加强，大连电网短路容量日趋增大，在500 kV瓦房店变、雁水变以及220 kV甘井子热电厂投产后，大连地区短路容量严重超标。结合大连电网远期规划，将吴屯变220 kV母线分列运行，大连电网形成了南、北2个供电分区 (见图6)。

4.4 沈阳电网分区运行

沈阳地区是辽宁电网重要的负荷中心，500 kV变电站布点多，220 kV系统装机容量大，短路电流水平一直较高。在500 kV蒲河变投产后，沈阳电网短路容量超标问题异常突出，将220 kV沙繁南、北线、祁虎线解环运行后，沈阳电网内部形成

结合500 kV内外层双环网建设，形成地域分布合理、调度运行灵活、供电可靠的分区供电格局是“十二五”期间电网规划及调度运行部门的重点课题。在总结辽宁电网分区运行经验的基础上，提出以下几点建议。

a． 全面分析电磁环网解环对提高电网安全稳定水平和降低供电可靠性的双重影响，既要考虑电磁环网容易引发系统稳定破坏及短路容量超标的不利一面，也要考虑电磁环网运行对提高供电可靠性的有利一面，不为解环而解环。

b． 充分考虑分区方式下500 kV主变检修及事故临检的适应性，结合辽宁电网实际，参照“鞍山—辽宁电网”分区运行模式，合理配置区域内500 kV主变台数及容量，适当考虑跨区互备能力，充分利用现有设备，不为跨区拉手而专门建设拉手线路。

c． 合理引导电源布局，电源建设应按照分区内基本平衡的原则进行，尽量避免因电源过于集中而导致电网被迫分区运行。

d． 优先解决电网运行矛盾， “十二五”期间，建议加快建设500 kV利州变、燕州变、南海变、抚顺变，尽早提高朝阳、辽阳、营口、鞍山地区供电能力，及早消除沈阳、抚顺地区短路电流超标隐患，彻底解决500 kV沙蒲断面及沈阳北部、调兵山地区电源外送能力不足的问题。

e． 超前分析电磁环网解环和分区运行后电网面临的重点及难点问题，完善保障电网安全稳定和可靠供电的各项措施，及时修订相关预案，做好应急演练，确保电网安全运行。

6 结束语

电磁环网是电网发展的必然产物，随着500 kV网架的不断完善，逐步实施电磁环网解环运行，是电网运行方式转变的必然趋势。2008年以来，辽宁电网发展方式和运行方式均发生了重大转变，500 kV主干网架基本形成，影响电网供电能力及安全稳定水平的电磁环网问题得到了有效解决，为进一步加快辽宁电网发展步伐提供了坚强保障。

［1］ 王梅义，吴竞昌，蒙定中．大电网系统技术 ［M］．北京:中国电力出版社，2000．

［2］ 辽宁省电力有限公司，2008－2010年度辽宁电网运行方式［Z］．