基于电网分层分区边界条件的电网合环运行探索

张广军 哈尔滨供电公司调控中心



基于电网分层分区边界条件的电网合环运行探索

张广军 哈尔滨供电公司调控中心

【文章摘要】

【关键词】

电网；分层分区；边界条件；合环运行

引言

分层分区是电网发展的必然发展趋势，其可以降低电网出现运行故障的概率，而且降低了故障带来的损失，对下一阶段电网发展提供了重要的指导，有利于实现电网的稳定运行。在电网规划的过程中，相关工作人员应从宏观的角度分析问题，还要结合运行现状提供发展的思路，制定发展的目标，从而实现电力行业的长足发展。

1.分层分区边界条件分析

1.1电磁环网

在电网中应用电磁环网有着一定优势，也存一定弊端，由于我国电网的网架比较薄弱，不具备解环的条件，随着电网规模的增大，电磁环网会出现大范围的潮流转移，很多电网都出现了过载现象，需要采取有效的措施进行安全防护，一般情况下会考虑解开区域间的联络线。某省在十一五期间，电磁环网经常出现潮流转移的问题，220kV的电网经常出现过载现象，由于网架比较薄弱，所以对主网解列构成了威胁。在该地区实现全线贯通后，电网形成了环网结构，有效提高了电网的稳定性以及运行水平。

1.2短路电流

在网架比较密集的区域内，为了解决短路电流问题，会采用分区解环的措施，为了保证分区电网供电能力，在设计电网运行系统时，需要遵循一定原则：L≤T×70%+Gn-1（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）。根据短路电流水平约束，对于500千伏电站构建分区电网，需要保证分区电网对应2～4台500千伏主变的最大供应负荷规模在410～460万千瓦，在两座500千伏变电站共同形成的分区电网内，应保证最大可供负荷规模为380～460万千瓦。另外，一个独立运行的分区电网，最大可供负荷规模为400～450万千瓦，在密集度较高的区域电网内，总负荷规模应在400万千瓦以上。

（1）解环边界条件

分区解环边界条件需要从电磁环网与短路电流两个方面考虑，在必要性与可行性的条件下，并进行分开指导。

当电网同时具备必要性与可行性，才能进行分区解环的操作。在电磁环网引起的解环电网中，小范围内的独立分区电网，需要满足短路电流类解环可行性的三个条件才能实现解环。在短路电流引起的解环电网中，必要性是满足其中一条即可实行解环，而可行性是必须满足三条才能实行解环。

（2）分区电网分类

某省有2台主变的地区电网，在实际运行的过程中经常会发生潮流转移与短路电流问题，这影响了该地区电网的正常运行，为了解决这一问题，相关工作人员采用了分区管理的方式，对于不具备解环条件的弱分区电网，在制定发展规划时，应与具备解环条件的强分区电网进行区别对待。

2.分区电网恢复合环运行的探索

2.1弱分区电网合环运行要求

采用分区的运行方式后，需要保证电网具有较高的稳定性，而且还要在单一设备检验的条件下实现独立的运行。弱分区电网由于经常会出现大机组退出的情况，所以经常需要恢复合环运行，电网的结构不够稳定，倒闸操作比较多，运行的风险比较大，电磁环网与短路电流问题比较突出，只有采用分区运行的方式，才能保证两台主变独立的运行，相关工作人员需要结合实际情况制定出运行的方案。

2.2合环电网选取原则

（1）互供能力

根据解环边界条件，只有满足一个可行性条件，才能实现合环电网的正常运行，并且联络线交换的能力不能低于500千伏/每台，主变容量需要达到60～70%，结合这一区域联网线自身的交换能力，制定出检修的方案，并且需要满足电力需求。另外，工作人员还要保证相连区域电网具有较强的供电能力。

（2）短路电流控制

在分区电网中，为了实现合环运行的方式，需要做好短路电流的控制工作，500千伏主变的短路电流不能超过预定的指标。党主变达到遮断容量的最大限制后，还需要做好控制与约束工作，维持好可控负荷规模、分区内主变容量、侧装机容量之间的关系，还要以择优比选合环分区的影响因素为参照，从而保证分区电网与相邻电网实现合环运行。具体的可参照条件如下：

其中：Tn1-1为分区停1台500千伏主变后的容量。

例如：根据规划，2020年前省内WH电网内部将分为东、西两片运行；WH东网分区主变容量Tn1=200万千伏安，220千伏装机Gn1=132万千瓦，与之相邻的MA分区主变容量Tn2=150万千伏安，220千伏装机Gn2=320万千瓦，WH西网分区主变容量Tn3=375万千伏安。

比较两种合环方案：WH东网分区和WH西网分区合环；WH东网分区和MA分区合环。按照短路电流约束，两分区电网合计接入电源规模应满足：Max（Gn1+Gn2）≤390万，与MA分区合环显然超过这一限值，考虑裕度，建议WH东网分区与WH西网分区合环。

所以，在参考以上电网分层分区边界条件后，应制定出符合恢复合环运行要求的运行方案，结合不同地区电网条件的差异性，做好电网分区的定位。

3.结语

分层分区运行是实现电网稳定运行的有效措施，随着电网规模的不断扩大，相关工作人员需要采用分层分区的方式加强对电网的规划与建设，在分区电网恢复合环运行的条件下，应制定出解环方案，对分区电网以及小规模密集区域的分区电网进行对照分析，从而对下一阶段的电网建设进行指导。

【参考文献】

［1］安徽省电力公司电力经济技术研究院.安徽省地区电网目标网架典型模式研究［R］.合肥：安徽省电力公司电力经济技术研究院，2012.

［2］安徽省电力经济技术研究中心.安徽电网2012～2016年电磁环网解环规划［R］.合肥：安徽省电力经济技术研究中心，2011.

［3］安徽省电力公司.安徽省电力公司“十二五”电网发展滚动规划［R］.合肥：安徽省电力公司，2012.

本文对基于电网分层分区边界条件的电网合环运行情况进行了探讨，这对电网的发展有着重要的指导意义，在了解电网运行现状后，可以了解运行过程中存在的问题，从而为发展提供正确的思路。结合某省电网实例。分析了电网分层分区的重要意义，采用合环运行的方式，可以对地区间联络线运行的功能进行准确的定位。