龙城500 kV变电站220 kV线路接续对山西中部电网的影响分析

段伟文，郝 捷，程雪婷（国网山西省电力公司电力科学研究院，山西 太原 030001）

龙城500 kV变电站220 kV线路接续对山西中部电网的影响分析

段伟文，郝 捷，程雪婷
（国网山西省电力公司电力科学研究院，山西 太原 030001）

根据山西中部电网龙城500 kV变电站220 kV线路的投产时序，对其近区主要变电站的短路电流和潮流状况进行了深入探讨，分析了龙城变电站接续完善后各变电站短路电流和潮流的变化趋势，以保证山西电网安全稳定地运行。

电网；500 kV变电站；短路电流；潮流

0 引言

山西电网已经形成以500 kV线路为主的电力网架。按220 kV供电区域可分为大同、忻朔、中部、南部4大供电区域。其中，忻朔电网包括忻州市和朔州市电网，中部电网包括太原市、阳泉市、吕梁市、晋中市电网，南部电网包括临汾市、运城市、长治市、晋城市电网[1]。

1 龙城站220 kV线路接续概述

中部电网通过500 kV忻侯双、朔云线与北部电网相连，通过晋霍双、晋榆双、吕稷线、吕霍线与南部电网相连，是当前山西电网的重要通道，目前采用“分两片”运行方式。此外，中部电网220 kV线路相互间联系紧密，因此，中部电网对山西电网的稳定运行具有十分重要的影响作用。随着500 kV龙城站的投产，其220 kV线路接入使中部电网结构逐渐发生变化。因此，龙城站220 kV侧线路接续对于维持中部电网稳定运行非常重要。

龙城站220 kV侧具体接续是冶裕—小店单回π入龙城站，并断开长风—小店单回线，新建长风—龙城、康宁—龙城单回线，具体接续如图1、图2、图3所示。“太一”为国电太原第一热电厂。

采用中国电力科学研究院的《中国版潮流程序BPA（bonneville power administration）（6.2） 及暂态稳定程序（4.15.7RM）》进行计算。

图1 龙城站220 kV线路无接续

图2 冶小线π入龙城站的过渡运行方式

图3 龙城站220 kV接续完善

2 短路水平分析

2.1 计算条件

本文短路电流计算以220 kV及以上电压等级的电网为基础，使用山西电网内电厂全开机的方式，计算各厂站母线三相短路电流幅值。这是因为母线点处的短路电流幅值大于网内其余各点的短路电流幅值，能够校验各厂站开关的遮断容量[2]。

2.2 龙城站220 kV线路接续对中部电网短路电流的影响

龙城站220 kV线路接续工程完善前共有3个运行阶段，分别为龙城站220 kV线路无接续、冶小线π入龙城站的过渡运行方式以及龙城站220 kV接续完善的运行方式。工程实施期间，中部电网采用“分两片”的运行方式，具体方法为冶峪分母，断开新店—马庄Ⅱ线、侯村—马庄线、北田—东观双回以及马庄—小店双回，以下为与龙城站220 kV线路接续相关的各厂站在不同阶段的三相短路电流变化分析。

2.2.1 龙城站220 kV线路无接续

根据龙城站220 kV线路投产前山西电网的运行方式，对山西主网短路电流进行计算。通过计算结果分析，与龙城站220 kV线路接续相关的各厂站的最大短路电流为晋中站，其幅值达到42.26 kA，各厂站短路电流水平均满足标准，如表1所示。

表1 龙城500 kV变电站220 kV无接续时各厂站的短路电流

2.2.2 冶小线π入龙城站的过渡运行方式

冶小线π入龙城站工程的实施使各厂站短路电流均有不同程度地升高。其中，与冶小线相关的冶峪站、小店站的短路电流增幅分别约为6 kA和8 kA，龙城站短路电流增幅约为19 kA。各厂站短路电流水平仍然满足标准，如表2所示。

表2 冶小线π入龙城站时各厂站的短路电流

2.2.3 龙城站220 kV线路接续完善

随着龙城站220 kV线路接续的完善，各厂站短路电流仍然上升。与冶小线π入龙城站的过渡运行方式相比，长风站、晋中站的短路电流增幅约为4 kA，龙城站的短路电流增幅约为8 kA。各厂站短路电流水平仍然满足标准，如表3所示。

表3 龙城站220 kV线路接续完善时各厂站的短路电流

3 潮流计算分析

3.1 计算条件

潮流计算以山西电网220 kV及以上电压等级网络为基础，并考虑到龙城站220 kV线路接续工程建设时期的投产项目进行分析计算[3]。

3.2 龙城220 kV线路接续对中部电网潮流影响3.2.1 龙城站220 kV线路无接续

龙城站220 kV线路无接续，中部电网非供热机组全开且供热机组全停方式，晋中主变压器下载1 463 MW，吕梁主变压器下载841.8 MW，固贤主变压器下载415.5 MW，云顶山主变压器下载1 049.8 MW，福瑞主变压器下载1 160.9 MW，阳泉主变压器下载483.7 MW，侯村主变压器下载1 322.1 MW，如图4所示。

在此方式下，晋中主变压器N－1，另1台主变压器上载1 170.8 MW，负载率162%；晋东双N－1，另1回线潮流763.6 MW，负载率175.9%；小东双N－1，另1回线潮流509.2 MW，负载率134%，详如表4所示。此时，需开供热机组1 300 MW，晋东双N－1负载率为100%，满足电网运行要求。

表4 龙城站220 kV线路无接续重载设备潮流情况

图4 龙城站220 kV线路无接续潮流情况

3.2.2 冶小线π入龙城站的过渡运行方式

在龙城站π入冶小线过渡运行时期，晋中主变压器下载989.5 MW，龙城主变压器下载692.9 MW，吕梁主变压器下载698.2 MW，固贤主变压器下载371.1 MW，云顶山主变压器下载1 039.4 MW，福瑞主变压器下载1 150 MW，阳泉主变压器下载452.1 MW，侯村主变压器下载1 320.4 MW，如图5所示。

图5 冶小线π入龙城站的过渡运行方式潮流情况

在此方式下，晋中主变压器N－1，另1台主变压器上载714 MW，满载运行；小东双N－1，另1回线潮流86.6 MW，负载率23%；晋东双N－1，另1回线潮流368 MW，负载率107%，详如表5所示。受限于晋东双N－1后晋东另1回线处热稳状态，须控制晋东双潮流在400 MW以内，此时相应线路N－1后潮流、电压均在允许范围内，满足运行要求；此外，开供热机组80 MW，晋东双N－1负载率为100%，也可满足电网运行要求。

表5 冶小线π入龙城站的过渡运行方式重载设备潮流情况

3.2.3 龙城站220 kV线路接续完善

若龙城站220 kV线路接续完善，晋中主变压器下载948.1 MW，龙城主变压器下载737.8 MW，云顶山主变压器下载1 028.3 MW，侯村主变压器下载1 328.8 MW，吕梁主变压器下载678.1 MW，固贤主变压器下载382.4 MW，福瑞主变压器下载1 124.9 MW，阳泉主变压器下载488.1 MW，如图6所示。

在此方式下，晋中主变压器N－1，另1台主变压器上载680 MW，负载率95%；小东双N－1，另1回线潮流54.6 MW，负载率14%；晋东双N－1，另1回线潮流328 MW，负载率75%，详如表6所示，满足电网运行要求。

图6 龙城站220 kV线路接续完善后潮流情况

表6 龙城站220 kV线路接续完善重载设备潮流情况

4 结论

根据龙城站220 kV线路接续工程投产前后短路水平和潮流水平的计算分析可以得出以下结论。

a)龙城站220 kV线路接续完善后，该区域电网网架联系更加紧密，龙城站及近区各厂站短路电流均有不同程度地升高，但能满足运行控制要求。

b)中部电网非供热机组全开且供热机组全停方式，若龙城220 kV侧无接续，晋中主变压器、小东双、晋东双存在N－1过载问题。冶小线π入龙城站过渡运行时期，晋东双存在N－1过载问题。龙城220 kV接续完善后，晋东双N－1过载问题得以解决。

龙城站220 kV线路接续的投入使用可以使山西中部电网联系更加紧密并解决设备N－1过载问题。因此需要加快龙城500 kV变电站220 kV线路接续的投产进度，保证中部电网安全稳定运行。

[1]续建国，张永春，楼鸿祥，等.2010年—2020年山西电网主结构规划探讨 [J].山西电力，2008(4)：1-4.

[2]杨冬，刘玉田，牛新生.电网结构对短路电流水平及受电能力的影响分析 [J].电力系统保护与控制，2009（22） : 62-67.

[3]赵恒亮，李泽荣.地区电网潮流越限处理的研究 [J].浙江电力，2012（1）：1-5.

Analysis on the Influence of the Production Sequencing of 220 kV Transmission Line of 500 kV Longcheng Substation in Shanxi Central Power Grid

DUAN Weiwen,HAO Jie,CHENG Xueting
（State Grid Shanxi Electric Power Research Institute of SEPC,Taiyuan,Shanxi030001,China）

According to the production sequencing of 220 kV line of Longcheng 500 kV substation in Shanxi central power grid,the short circuit current and the flowcurrent situation of the main substation in the near area are deeply discussed and analyzed soas toensure the safe and stable operation of Shanxi power grid.

power grid;500 kV substation;short-circuit current;load flow

TM71

A

1671-0320（2017）03-0006-04

2016-12-09，

2017-04-10

段伟文（1968），男，山西祁县人，1991年毕业于太原电力高等专科学校发电厂及电力系统专业，专科，高级技师，从事电力系统分析研究工作；

郝 捷（1988），男，山西运城人，2015年毕业于中国矿业大学电气工程专业，硕士，助理工程师，从事电力系统分析研究工作；

程雪婷（1991），女，山西运城人，2014年毕业于华北电力大学电力系统极其自动化专业，硕士，从事电力系统分析研究工作。