畢引娣，蘆 山，張光煒

（國網(wǎng)山西省電力公司電力科學(xué)研究院，山西 太原 030001）

500 kV管涔輸變電工程對忻朔電網(wǎng)的影響研究

畢引娣，蘆 山，張光煒

（國網(wǎng)山西省電力公司電力科學(xué)研究院，山西 太原 030001）

500 kV管涔輸變電工程實(shí)施后，忻朔電網(wǎng)西部網(wǎng)架發(fā)生重大變化，應(yīng)用電力系統(tǒng)分析軟件，從潮流、穩(wěn)定兩方面分析了500 kV管涔輸變電工程對忻朔電網(wǎng)的影響，并根據(jù)計(jì)算結(jié)果提出了相應(yīng)的控制措施與建議，為管涔輸變電工程的投產(chǎn)及運(yùn)行提供了技術(shù)依據(jù)。

500 kV輸變電工程；電網(wǎng)；潮流

0 引言

500 kV管涔輸變電工程主要包括：新建500 kV管涔變電站；500 kV河曲—朔州I、II線π入管涔站；220 kV萬家寨—義井線π入管涔站，220 kV古渡—義井線π入管涔站，新建220 kV管涔—古渡線、管涔—岢嵐線。最終形成管涔站500 kV出線4回，分別為管涔—朔州I線、管涔—朔州II線、河曲—管涔I線、河曲—管涔II線；220 kV出線6回，分別是管涔—義井I線、管涔—義井II線、管涔—古渡I線、管涔—古渡II線、管涔—萬家寨線、管涔—岢嵐線。

500 kV管涔輸變電工程預(yù)計(jì)2016年底全部完成。工程實(shí)施后，忻朔電網(wǎng)西部網(wǎng)架結(jié)構(gòu)發(fā)生重大變化。本文對管涔輸變電工程實(shí)施后，忻朔電網(wǎng)可能出現(xiàn)的運(yùn)行方式進(jìn)行了潮流、穩(wěn)定計(jì)算分析[1-3]。

1 500 kV管涔輸變電工程計(jì)算條件

計(jì)算程序：國網(wǎng)中國電力科學(xué)研究院的中國版電力系統(tǒng)分析軟件工具（PSD-BPA）。

數(shù)學(xué)模型：負(fù)荷模型采用40%恒定阻抗和60%馬達(dá)負(fù)荷的動(dòng)態(tài)模型；線路和變壓器模型按照π型等值電路計(jì)算；發(fā)電機(jī)模型采用詳細(xì)模型，綜合考慮機(jī)組調(diào)速器、勵(lì)磁調(diào)節(jié)器及電力系統(tǒng)穩(wěn)定器的動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)作用。

計(jì)算數(shù)據(jù)：2016年華北電網(wǎng)及山西電網(wǎng)正常運(yùn)行方式為基礎(chǔ)計(jì)算數(shù)據(jù)。

2 500 kV管涔輸變電工程潮流計(jì)算

2.1 正常運(yùn)行方式潮流計(jì)算分析

管涔輸變電工程投產(chǎn)后，山西電網(wǎng)正常運(yùn)行方式下（河曲電廠開2臺600 MW機(jī)組，神泉電廠開1臺600 MW機(jī)組，神二電廠開3臺500 MW機(jī)組），潮流計(jì)算結(jié)果如圖1所示。由圖可見電網(wǎng)潮流分布合理，無電壓、功率越限現(xiàn)象。

2.2 檢修方式潮流計(jì)算分析

管涔輸變電工程投產(chǎn)后，考慮與管涔輸變電工程相關(guān)的各條線路檢修方式，分別進(jìn)行潮流計(jì)算。計(jì)算內(nèi)容見表1。

計(jì)算結(jié)果表明：檢修方式下，電網(wǎng)潮流也分布合理，無負(fù)荷、電壓越限現(xiàn)象。

圖1 正常運(yùn)行方式忻朔西部電網(wǎng)潮流圖（kV）

表1 檢修方式潮流計(jì)算結(jié)果

3 500 kV管涔輸變電工程穩(wěn)定計(jì)算

3.1 正常運(yùn)行方式穩(wěn)定計(jì)算

考慮正常運(yùn)行方式（河曲電廠開2臺600 MW機(jī)組，神泉電廠開1臺600 MW機(jī)組，神二電廠開3臺500MW機(jī)組），分別對與管涔輸變電工程相關(guān)的各條500 kV線路進(jìn)行穩(wěn)定校核?？紤]500 kV線路0 s發(fā)生三相短路故障，0.1 s相應(yīng)開關(guān)動(dòng)作，切除故障，計(jì)算項(xiàng)目條件與結(jié)果見表2。

從穩(wěn)定計(jì)算結(jié)果可看出：正常運(yùn)行方式下，近區(qū)與管涔輸變電工程相關(guān)的500 kV線路在發(fā)生故障后，系統(tǒng)可保持穩(wěn)定運(yùn)行。

表2 正常運(yùn)行方式相關(guān)線路故障穩(wěn)定計(jì)算結(jié)果

3.2 檢修方式穩(wěn)定計(jì)算

在正常方式基礎(chǔ)上，考慮河曲—管涔II線、管涔—朔州II線、朔州—云頂山線檢修，分別對與管涔輸變電工程相關(guān)的各條500 kV線路進(jìn)行穩(wěn)定校核。穩(wěn)定計(jì)算結(jié)果表明：在朔云線檢修方式下，神朔雙（兩側(cè)）發(fā)生N-2故障，系統(tǒng)穩(wěn)定破壞，需聯(lián)切河曲或神泉1臺機(jī)組，系統(tǒng)保持穩(wěn)定；其余檢修方式下，系統(tǒng)發(fā)生各種N-1與N-2故障，系統(tǒng)均可保持穩(wěn)定。

3.3 河曲不同開機(jī)方式穩(wěn)定計(jì)算

電網(wǎng)正常運(yùn)行方式下河曲電廠開2臺600MW機(jī)組。由于河曲機(jī)組的開機(jī)方式對管涔—朔州N-2故障穩(wěn)定性影響較大。故調(diào)整河曲電廠開機(jī)方式，進(jìn)行穩(wěn)定計(jì)算分析。穩(wěn)定計(jì)算結(jié)果表明：河曲開3臺機(jī)方式下，管涔—朔州發(fā)生N-2故障，系統(tǒng)穩(wěn)定破壞，需聯(lián)切河曲兩臺機(jī)組，系統(tǒng)保持穩(wěn)定；河曲開4臺機(jī)方式下，管涔—朔州發(fā)生N-2故障，系統(tǒng)穩(wěn)定破壞，需聯(lián)切河曲3臺機(jī)組，系統(tǒng)保持穩(wěn)定。

圖2 管涔—固賢500 kV線路投運(yùn)后忻朔西部電網(wǎng)潮流圖（kV）

3.4 管涔—固賢500 kV線路投運(yùn)后穩(wěn)定計(jì)算

管涔—固賢500 kV線路投運(yùn)后，忻朔電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)得到顯著增強(qiáng)[4]，如圖2所示。考慮管涔—固賢500 kV線路投運(yùn)后，在正常運(yùn)行、檢修及河曲電廠開4臺機(jī)方式下進(jìn)行穩(wěn)定校核。穩(wěn)定計(jì)算結(jié)果表明：與管涔輸變電工程相關(guān)的各條500 kV線路發(fā)生N-1或N-2故障，系統(tǒng)均可保持穩(wěn)定運(yùn)行，電網(wǎng)沒有穩(wěn)定問題。由此可見，管涔—固賢500 kV線路投運(yùn)后，忻朔電網(wǎng)管涔近區(qū)穩(wěn)定問題得以解決。

4 結(jié)論與建議

a）管涔輸變電工程投產(chǎn)后，山西電網(wǎng)正常及檢修運(yùn)行方式下，山西電網(wǎng)潮流分布合理，電壓水平均在正常運(yùn)行范圍內(nèi)。

b）管涔輸變電工程投產(chǎn)后，正常運(yùn)行方式及檢修方式進(jìn)行了穩(wěn)定校核。計(jì)算結(jié)果表明：500 kV管涔輸變電工程投產(chǎn)后，河曲電廠開機(jī)超過2臺，系統(tǒng)存在N-2穩(wěn)定問題；管涔—固賢500 kV線路投產(chǎn)后，該區(qū)域系統(tǒng)穩(wěn)定問題得以解決。

c） 管涔—固賢500 kV線路投運(yùn)后，忻朔電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)得到顯著增強(qiáng)；建議加快管涔—賢500 kV線路投產(chǎn)進(jìn)度，解決忻朔電網(wǎng)管涔近區(qū)穩(wěn)定問題。

[1]劉廣利.基于輸電斷面劃分原則及方法 [J].東北電力技術(shù)，2005，26（11）：13-16.

[2]韓曉慧，王聯(lián)國.輸電網(wǎng)優(yōu)化規(guī)劃模型及算法分析 [J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2011，39（23）：143-148.

[3]李響，郭志忠.N—1靜態(tài)安全潮流約束下的輸電斷面有功潮流控制 [J].電網(wǎng)技術(shù)，2005，29（3）：29-32.

[4]趙曉莉，王健全.考慮靜態(tài)安全約束的暫態(tài)穩(wěn)定極限計(jì)算[J].江南大學(xué)學(xué)報(bào)，2004，3（4）：353-356.

The Influence of 500 kV Guancen Power Transm ission Project on Xinshuo Power Grid

BIYindi,LU Shan,ZHANG Guangwei

（State Grid Shanxi Electric Power Research Institute of SEPC,Taiyuan,Shanxi 030001,China）

Since the500 kVGuancen power transmission projectwas put into operation,thewestern grid of Xinshuo power grid has greatly changed.Power system analysis software is applied to analyze the influence of 500 kV Guancen power transmission project on Xinshuo power grid from the aspects of power flow and stability.According to the calculation results,the paper puts forward some control measuresand suggestions,which provides technicalbases for the production and operation ofGuancen power transmission project.

500 kV power transmission project;powergrid;power flow

TM712

A

1671-0320（2016）06-0041-03

2016-07-27，

2016-10-19

畢引娣（1965），女，山西和順人，2011年畢業(yè)于太原理工大學(xué)熱能動(dòng)力專業(yè)，工程師，從事污染物控制技術(shù)和污染物監(jiān)測工作；

蘆 山（1984），男，山西太原人，2008年畢業(yè)于山西大學(xué)電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)，工程師，從事輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修工作；

張光煒（1981），男，山西太原人，2008年畢業(yè)于華北電力大學(xué)控制理論與控制工程專業(yè)，高級工程師，從事電力系統(tǒng)物資管理工作。