大型电站对所在区域供电的系统接线模式分析

钱纹

(云南电网公司，云南 昆明 650011)

1 系统接线模式

云南电网在大型电站所在区域存在如下的系统供电接线:

1.1 模式一

有机组接入220 kV 侧，500 kV 与220 kV 间设有1 台联变，以220 kV 出线向所在区域供电该类接线为避免500/220 kV 间的电磁环网运行时500 kV 出线全故障造成220 kV 出线过载而必须正常解环运行，这样一来电站的联络变和接于220 kV 母线的机组将作为区域的主供电源供电，机组N－1 后由联络变和其它接入220 kV 的机组进行供电，而联络变N－1 后由接入220 kV 的机组供电。

当机组N－1 后供电在很长一段时间内问题不大(只要区域负荷小于联变和最小1 台接入220 kV 的机组供电能力之和)。而当联络变N－1 后由接入220 kV 机组供电时，区域孤网，供电初期由于地方负荷小，又加之当地开发有中小水电，因此由电站供电的负荷极小，甚至存在上网的情况，极有可能造成区域电网负荷全失的事故，只是损失负荷量小影响不大;但随着地方负荷的增加，需要接入220 kV 机组出力与负荷匹配方能保证区域孤网后的稳定，出力小于负荷需要切除负荷、出力大于负荷需要切除适量机组，实际操作难度大，易造成区域电网负荷全失的事故。

1.2 模式二

无机组接入220 kV 侧，500 kV 与220 kV 间设有1 台联变，以220 kV 出线向所在区域供电该类接线最大的问题是为避免500/220 kV 间的电磁环网运行时500 kV 出线全故障造成220 kV 出线过载而必须正常解环运行，这样一来电站的联络变将作为区域的主供电源。

供电初期由于地方负荷小，又加之当地开发有中小水电，因此由电站下网供电的负荷极小，甚至存在上网的情况，联络变N－1 后损失负荷量小影响不大。但随着地方负荷的增加、联络变下网量增大，作为区域供电主要电源的联络变一旦出现N－1 故障后，开断的220 kV 联络线由于存在地方小电难以实现备自投，极有可能造成区域电网负荷全失的事故，就即便备自投成功，也将受制于联变或者联络线输送能力而缺乏供电可持续性。

1.3 模式三

机组全部接入500 kV 侧，所在区域供电通过附近的500 kV 变电所的220 kV 侧进行供电

电站装机5* 60 万kW，设立500 kV 一级出线，全部机组直接接入500 kV 母线，规划通过500 kV 德茂变的220 kV 出线对所在区域供电。

该模式属于典型的“二次升压”，即电站才升压为500 kV 又降压为220 kV 供电的情况，增加一次设备投资和运行成本，加大网损，在电网规划中一般不采纳，上述两种情况主要因为直流输电的可靠性需要以及电站历史原因无法扩建造成。

1.4 模式四

电站有机组接入区域设立的220 kV 变电所或开关站进行供电，该机组与直接接入500 kV 的机组间无电气联系;220 kV 变电所或开关站与系统不少于两回线路连接.

1)供电优点:电站可以满足就近消纳负荷的要求，多余或不足通过其它与系统相连的通道实现，可以在N－1 故障后满足区域负荷供电。由于500/220 kV 间没有电气联系，因此上述各类接线模式中存在的电磁环网断环的问题可以避免。

2)存在的问题:

220 kV 区域变电所或开关站与系统要不少于两回线路联络，且必须满足线路N－1 后的供电。如果区域负荷长期偏小需要通过220 kV 线路长距离向系统送出电站电能，损耗较大。电厂内部相当于两站运行，在水电站还有水调复杂的问题。区域负荷增长比较确定，可以就近消纳电站的电力;最好与系统的联络距离不太远。

1.5 模式五

电站采用至少2 台三卷变接入系统，设220 kV2 回以上出线对区域供电，220 kV 供电的变电所与系统无电气联系

1)供电优点:电站可以满足就近消纳负荷的要求，多余电力可以通过500 kV 直接送出，可以在220 kV 线路N－1 故障后满足区域负荷供电。由于电站与系统没有电气联系，因此上述各类接线模式中存在的电磁环网断环的问题可以避免。

2)存在的问题:形成以电站为核心的供电片区，如果区域负荷短期内增长超过三卷变220 kV 侧的下网值或主变N－1 后无法满足供电则需要另外寻求渠道解决供电。此外三卷变对于偏远的大型水电站来说还面临着大件运输无法解决的问题，在云南成为方案制约的主要原因。

3)适应情况:区域负荷增长难以确定，可以就近消纳电站的电力;与系统的距离过远联络成本过高。

2 接线模式的建议

云南的大型电站基本上在电网的末端，电站所在区域的负荷一般都需要经历一个低负荷时期才逐步增加，甩开附近的大电站不用而远距离从主网进行供电显然不可取。因此依托大电站对所在区域进行供电是电网的优先选择。

1)电站在电网末端、远离主网的地方，近期内无负荷明显增长.建议:采用模式二。当负荷增长到联变N－1 会引起事故考核时，正常可以采用联变、系统在区域220 kV 变电所内分裂供电，这样尽量降低事故考核等级。

2)电站在电网末端、远离主网的地方，近期内负荷明显增长，建议:采用模式一。为解决联变N－1 可能的孤网后稳定问题，可以采用正常联变加部分电站机组、部分电站机组加系统在区域220kV 变电所内分裂供电(类似模式四)，尽量均衡供电负荷，尽量降低事故考核等级。

3)电站距离主网较近，近期内负荷明显增长，建议:采用模式四。

4)电站距离主网较近，近期内负荷无明显增长，建议:采用模式二。

5)特殊情况，如只能一级电压出线的地方，建议:采用模式五。

3 结束语

在云南“十三五”及远期规划中，结合澜沧江上游、金沙江下游等梯级电站的投产，可以多方面分析对电站所在区域做好供电规划，让供电惠及电站所在地的区域，更好、更长、更灵活地服务于当地经济的发展。