四川省阿坝、甘孜两州新增水电送出规划研究

2015-06-24 14:35王海
四川水力发电 2015年1期
关键词:雅砻江阿坝甘孜

胡 浩, 王海 林, 丁 婧

(中国电力工程顾问集团西南电力设计院有限公司,四川成都 610021)

四川省阿坝、甘孜两州新增水电送出规划研究

胡 浩, 王海 林, 丁 婧

(中国电力工程顾问集团西南电力设计院有限公司,四川成都 610021)

以国家电网总体规划为基础,针对四川西部阿坝、甘孜两州在“十三五”期间及以后新增的水电容量,结合川西地区送电至四川主网的线路走廊规划情况,拟定了这部分新增容量采用1000kV特高压交流线路送出的方案。计算结果表明:特高压交流送电方案能保证全部水电新增容量安全、可靠地送出,同时也有效节约了输电线路走廊,具有较好的远景适应性。

四川省;水电;交流特高压;送电走廊;送出规划研究;新增容量

四川省的水力资源相当丰富,理论蕴藏量仅次于西藏,居全国第二位,而其技术可开发量则位居全国第一。根据2003年全国水力资源复查成果,四川省水力资源在1万kW以上的河流有781条,水力资源理论蕴藏量为14352万kW,技术可开发装机容量为12004万kW,经济可开发装机容量为10327万kW。四川省的水力资源主要集中在西部的金沙江、雅砻江、大渡河等3大流域,其经济可开发装机容量和年发电量分别占到全省经济可开发容量和年发电量的83.1%和82.8%。

金沙江、雅砻江和大渡河流域梯级电站地处阿坝州、甘孜州和凉山州等川西少数民族地区。梯级电站装机容量大、距离四川主网负荷中心较远且位于崇山峻岭中,地形条件复杂、覆冰严重、植被茂盛,这些条件使得各梯级水电站的电力送出十分困难。

特高压交流输电具有输送容量大、输电损耗低、节约输电线路走廊、单位输电通道送电能力强等优势。笔者对川西阿坝、甘孜两州“十三五”期间及以后新增水电采用特高压交流送出的规划方案及其远景适应性进行了分析研究。

1 四川水电的开发情况及消纳方案

根据最新的水电开发规划,到2015年,四川全省水电装机容量将达到约6920万kW,约占全省技术可开发量的58%。

阿坝、甘孜两州“十三五”期间及以后投产的水电主要集中在金沙江上游、雅砻江中上游及大渡河中上游。其中金沙江上游梯级电站主要为川藏界河电站,其电能消纳方案和送电方向目前尚未最终确定,因此,金沙江上游界河电站的送出方案均不在本文进行研究。而大渡河中游的猴子岩、长河坝和黄金坪等主要电站送出工程已审定,在此不再讨论。笔者的研究对象主要是雅砻江和大渡河流域“十三五”期间及以后投产的、尚未明确送电方案的梯级电站,包括大渡河上游下尔呷~丹巴梯级电站共约710万kW容量、雅砻江上游温波~甲西梯级电站共约226万kW容量以及雅砻江中游两河口至牙根梯级电站共约432.5万kW容量。此外,甘孜州地区有一定的富余中小水电尚未有明确的送出方案,其容量共有约400万kW,在本方案拟定时一并考虑。

2 四川西部送电走廊

根据有关研究成果[1],阿坝州、甘孜州位于四川西部偏远地区,道路条件差,自然保护区和风景名胜区多,各州新增水电的规划送出通道基本上具有唯一性。阿坝州为北线317通道(沿国道317),甘孜州为中线318通道(沿国道318),并且每个送电通道的走廊资源均十分紧张。

北线317通道主要受限于茂县~绵阳段。在茂县宝顶沟和北川千佛山省级自然保护区之间,仅能容纳约10回线路。目前该通道已建成2回茂县~东兴220kV线路、2回茂县~谭家湾500 kV线路。2015年左右,还将建设2回茂县~路平~富乐500kV线路,此时,仅剩下4回500kV线路的走廊空间。

中线318通道主要受限于泸定县境内的二郎山段,该路段两侧地势险峻,同时要避让二郎山国家级森林公园,因此仅能容纳约10回线路。目前该通道已建成1回小天都~雅安220kV线路、1回冷竹关~临邛220kV线路,2回康定~甘谷地~蜀州500kV线路。2015年左右,还将建设康定~蜀州2回500kV线路,以及2回新都桥~甘谷地~雅安500kV(同时按规划拆除已建成的2回220kV线路),此时仅剩下4回500kV线路走廊空间。

3 四川西部水电送出方案

3.1 送出电压等级选择

雅砻江中上游、大渡河上游及邻近地区的中小水电容量共约1770万kW,根据前期规划研究成果,若将这部分容量均采用500kV电压等级送出,需要自西向东新增约10回500kV送电线路。由上一节西部送电走廊分析可知,阿坝、甘孜地区至四川主网的送电通道很难满足送出要求,因此,川西新增水电容量可以考虑采用直流或1000kV交流送出。

直流输电可有效节约输电线路走廊,但鉴于各汇集点到四川负荷中心的输电距离均在400 km以内,输电距离短,故采用直流输电的经济性和灵活性相对较差。

1000kV特高压交流输电在采用同种类型杆塔设计的条件下,单位走廊宽度的输送容量约为500kV的3倍[5]。若“十三五”期间及以后川西规划新增的水电容量均通过1000kV交流特高压线路送出,按单回线路送电400万~450万kW考虑,仅需4~5回1000kV送电线路即可满足送电要求,这将显著减少出线回路数而节约大量川西宝贵的土地资源。因此,笔者对于川西“十三五”期间及以后新增的水电容量推荐采用1000kV交流特高压送出。

3.2 四川1000kV交流特高压电网规划

根据国家电网公司最新规划,川渝地区在远期将建成1000kV交流特高压环网,从而为川西水电采用1000kV电压等级送出提供了接入点。此外,在四川省阿坝和甘孜两州各规划了1座1000kV变电站,从而为阿坝州和甘孜州“十三五”期间及以后新增水电容量的送出提供了接入点。

3.3 送出方案研究

根据雅砻江中上游及大渡河上游梯级电站的地理位置,同时,为了避免单个通道送电潮流过重,考虑将这些电站分为2组,分别在2个1000 kV变电站汇集后送出。大型电站考虑直接以500kV电压等级接入1000kV变电站,对于部分距离1000kV变电站较远的电站和中小型梯级电站则通过500kV变电站汇集后再送入1000 kV变电站。

笔者根据规划选站选线成果,在阿坝州金川县、甘孜州康定县分别选定阿坝、甘孜两个1000 kV站址,汇集水电站电力后分别经317通道、318通道送出。此外,为了汇集雅砻江上游和甘孜州西北部部分中小流域梯级电站,规划在甘孜州甘孜县和新龙县新建甘孜和新龙两个500kV汇集点。

四川西部水电具体送电方案如下:

分组一:大渡河上游下尔呷、巴拉、达维、卜寺沟、双江口、金川、安宁、巴底、丹巴电站以及部分支流电站(共约710万kW容量)距离阿坝1000 kV变电站较近,考虑电站之间以500kV线路互联后直接接入阿坝1000kV变电站。雅砻江上游的温波、木能达、格尼、木罗四个电站共计66万kW容量以及甘孜、德格、白玉、色达等县的中小水电共约137万kW容量,考虑在甘孜500kV变电站汇集后,再以甘孜~阿坝2回500kV线路送至阿坝1000kV变电站。阿坝1000kV变电站以2回1000kV线路接入绵阳1000kV变电站,线路沿317通道架设,长度约为340km。具体接入方案如图1所示。

图1 川西水电接入方案图(分组一)

该通道汇集送出容量共约913万kW,单回1000kV线路送电潮流457万kW,在正常运行方式和1回线路故障的运行方式下均不会出现过载现象。

分组二:雅砻江中游两河口、牙根一二级电站(共计433万kW容量)距离阿坝1000kV变电站较近,考虑以500kV线路直接接入甘孜1000 kV变电站。雅砻江上游的仁达、林达、乐安、新龙、共科、甲西电站共160万kW容量以及白玉、德格、新龙等县部分中小型流域梯级电站共70万kW容量考虑在新龙500kV变电站汇集,再以新龙~甘孜2回500kV线路送至甘孜1000kV变电站。此外,为了充分利用1000kV线路,考虑新都桥500kV变电站出2回500kV线路接入甘孜1000kV变电站,该变电站汇集的190万kW容量全部在甘孜1000kV变电站升压送出。甘孜1000kV变电站以2回1000kV线路接入雅安1000kV变电站,线路沿318通道架设,长度约200km。具体接入方案如图2所示。

图2 川西水电接入方案图(分组二)

该通道汇集送出容量共约853万kW,单回1000kV线路送电潮流427万kW,在正常运行方式和1回线路故障的运行方式下均不会出现过载现象。

4 方案远景适应性

金沙江上游川藏段、澜沧江上游西藏段(含玉曲河)、怒江上游西藏段共有约3800万kW水电需要送出。阿坝、甘孜1000kV变电站的建设,为后续部分界河及西藏水电接入送出四川提供了接入点。

从线路走廊看,雅砻江中上游、大渡河上游以及两个流域邻近地区的中小水电送出方案共需4回1000kV线路。该方案建成后,317通道和318通道分别还剩2回500kV线路走廊,均为后续投产的水电站送出留下了可利用的走廊空间,方案具有较好的远景适应性。

5 结语

“十三五”期间以及今后四川西部阿坝州、甘孜州的雅砻江中上游、大渡河上游以及两个流域邻近地区的中小水电规划总装机容量约为1770万kW。这部分水电站电力位于四川西部偏远地方,送出线路走廊有限,采用500kV电压等级送出共需新建10回线路,实现起来极为困难。笔者在文中推荐的针对这部分新增容量采用1000kV电压等级送出,电站分组打捆后以4回1000kV特高压交流线路送入川渝特高压环网。计算结果表明,交流特高压送电方案能保证全部水电新增容量安全可靠送出,同时出线回路数较500kV电压等级送出方案减少6回,从而可以有效地节约输电线路走廊,同时亦为后续开发的金沙江上游界河电站以及西藏水电的送出留下了接入点和可利用的走廊空间。

[1] 中国电力科学研究院.特高压输电技术交流输电分册[M].北京:中国电力出版社,2012.

(责任编辑:李燕辉

)

两河口水电站三大主体土建工程标前会召开

2014年12月15日、16日,两河口水电站三大主体土建工程标前会于两河口水电站建设工地顺利召开。两河口水电站三大主体土建工程包括大坝工程、泄水建筑物系统工程、引水发电系统工程,本次标前会议由两河口管理局组织,包括现场察勘和标前会议两部分内容,来自中国电建、中国能建、中国铁建等单位的二十余家投标企业参加了本次会议。本次标前会的顺利召开预示着两河口水电站三大主体土建工程招标工作进入了一个新阶段,随着中标单位于2015年5月份进场,三大主体土建工程将全面开工。

[TV-9];TM73;TM72;TM71

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1001-2184(2015)01-0071-03

胡 浩(1981-),男,四川崇州人,工程师,硕士,从事电力系统规划设计和研究工作;

王海林(1978-),男,四川遂宁人,科长,高级工程师,硕士,从事电力系统规划设计和研究工作;

丁 婧(1983-),女,四川内江人,工程师,硕士,从事电力系统规划设计和研究工作.

2014-10-15

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