張馨介，朱余啟

(云南電力調(diào)度控制中心，昆明 650216)

0 前言

母線是電網(wǎng)運(yùn)行中的重要設(shè)備，母線故障直接影響電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行[1]。220kV母線一般采用雙母線接線方式，當(dāng)雙母線其中一段母線檢修時，無需線路配合停電，保證了重要用戶的供電可靠性。但該種接線方式建設(shè)成本較高，采用了較為復(fù)雜的接線方式，在隔離開關(guān)倒換操作時容易出現(xiàn)誤操作。[2]基于雙母線接線方式，將雙母線中每一段母線分為兩段，并兩兩母線之間通過斷路器聯(lián)接，形成了雙母雙分段接線方式。其優(yōu)點為任意一段母線跳閘或檢修，另外3段無故障母線都能保持正常運(yùn)行[3]，但建設(shè)成本較雙母線接線更高。為了保障主網(wǎng)供電可靠性，部分220kV母線也采用雙母雙分段接線方式。

雙母雙分段接線雖已充分考慮電網(wǎng)設(shè)備N-1后的可靠性，但在電網(wǎng)實際運(yùn)行維護(hù)過程中，必然存在設(shè)備檢修的情況，在檢修過程中，若再出現(xiàn)設(shè)備跳閘，根據(jù)母線運(yùn)行方式的不同，仍存在一定風(fēng)險。本文主要針對雙母雙分段母線在設(shè)備檢修后再出現(xiàn)N-1的風(fēng)險進(jìn)行分析，并提出運(yùn)行方式的優(yōu)化方案，避免故障范圍的擴(kuò)大。

1 雙母雙分段接線結(jié)構(gòu)特點

雙母雙分段接線典型結(jié)構(gòu)如圖1所示：共有4段母線、2臺分段斷路器、2臺母聯(lián)斷路器以及若干線路。線路可以連接主變、負(fù)荷、電源，也可作為變電站與變電站之間的聯(lián)絡(luò)線。

當(dāng)雙母雙分段母線其中一段母線檢修時，可將在該母線運(yùn)行的所有線路斷路器倒至未停電母線，而不需要線路配合停電；當(dāng)單一母聯(lián)或分段斷路器檢修時，不會對母線運(yùn)行方式造成本質(zhì)改變。

圖1 雙母雙分段典型結(jié)構(gòu)

如圖1所示，作為電力系統(tǒng)實際運(yùn)行中常見接線形式，除建設(shè)成本較雙母線接線高外，雙母雙分段接線運(yùn)行可靠，設(shè)備N-1后安全裕度高。

2 雙母雙分段運(yùn)行風(fēng)險

電網(wǎng)實際運(yùn)行中，必然存在電氣設(shè)備停電檢修的情況，在電網(wǎng)全網(wǎng)架運(yùn)行時不會存在的風(fēng)險，在設(shè)備檢修后會突顯出來，雙母雙分段接線方式運(yùn)行的母線就存在此類問題。以圖1為例，當(dāng)母線設(shè)備檢修后，若再次發(fā)生設(shè)備N-1跳閘，根據(jù)母線運(yùn)行方式的不同，將產(chǎn)生不同的后果。雙母雙分段母線在有母線設(shè)備停電時，再次出現(xiàn)母線或母聯(lián)斷路器跳閘將有可能導(dǎo)致額外母線失壓。

經(jīng)整理分析，對雙母雙分段接線其中一段母線供電的設(shè)備共4類：母聯(lián)斷路器；分段斷路器；與主網(wǎng)相連的聯(lián)絡(luò)線；接入電廠的線路。若對單段母線進(jìn)行供電的所有設(shè)備出現(xiàn)故障，則該段母線將失壓。而雙母雙分段接線的母聯(lián)斷路器、分段斷路器皆正常運(yùn)行時，能保證每段母線至少有兩個對其供電設(shè)備。若非本段母線跳閘的基準(zhǔn)風(fēng)險，其余任意單一設(shè)備跳閘都不會導(dǎo)致該兩段母線失壓。

雙母雙分段母線在完整網(wǎng)架下安全裕度較高，往往不會出現(xiàn)單一設(shè)備跳閘間接導(dǎo)致母線失壓的情況，但電網(wǎng)設(shè)備檢修是實際運(yùn)行中經(jīng)常會出現(xiàn)的情況，必須考慮N-1后的運(yùn)行風(fēng)險。在母線停電檢修時，與該母線連接的母聯(lián)、分段斷路器都需配合停運(yùn)。對于相鄰未停運(yùn)母線，對其供電設(shè)備必有減少。而只要當(dāng)雙母雙分段母線中任意單段母線的供電設(shè)備減少至只有一個時，該單一供電設(shè)備跳閘將間接導(dǎo)致單段母線失壓，在以往較少考慮該種情況。因此，勢必建立一種優(yōu)化方案，盡量避免出現(xiàn)該種情況。

3 優(yōu)化方案

對于已采用雙母雙分段接線運(yùn)行的變電站，為了防止設(shè)備檢修后再次出現(xiàn)設(shè)備跳閘導(dǎo)致母線失壓，應(yīng)充分利用雙母雙分段接線特點，對母線運(yùn)行方式進(jìn)行優(yōu)化，避免風(fēng)險的出現(xiàn)。

由于接入雙母雙分段母線的線路可以在兩組母線之間進(jìn)行倒換，為雙母雙分段母線的運(yùn)行方式提供了充分的優(yōu)化空間。因此，提出對雙母雙分段母線接線運(yùn)行方式的優(yōu)化方案如下：

1）分析雙母雙分段母線接線構(gòu)成：應(yīng)分析接入母線線路類型，確認(rèn)對母線供電的線路。

2）合理安排母線運(yùn)行方式：能保證每段母線至少有兩個對其供電設(shè)備，并盡量使每段母線的對其供電設(shè)備數(shù)目相近，以平攤電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險。

3）母線設(shè)備停電時，應(yīng)重新評估風(fēng)險；若有需要，提前變更運(yùn)行方式：在單一母線設(shè)備停電前，需提前評估電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險，若停電將導(dǎo)致單段母線僅由單一設(shè)備供電時，應(yīng)提前將可對母線供電的線路倒至該母線運(yùn)行，并盡量保證每段母線至少有兩個對其供電設(shè)備。

4）應(yīng)避免出現(xiàn)母線設(shè)備N-1時，單一元件因所帶潮流超出熱穩(wěn)極限值損壞的情況：單段母線僅由兩個設(shè)備對其供電時，應(yīng)通過倒母線方式避免單一供電設(shè)備跳閘后，另一供電設(shè)備因供電潮流變大超出其熱穩(wěn)極限值而損壞的情況。

在實際應(yīng)用中，雙母雙分段母線設(shè)備正常運(yùn)行、檢修或跳閘時，若按照該優(yōu)化方案提前進(jìn)行評估準(zhǔn)備，則可縮小單一設(shè)備跳閘后對電網(wǎng)造成的影響，并減少單一設(shè)備跳閘而間接導(dǎo)致母線失壓的情況發(fā)生。

4 結(jié)束語

本文以調(diào)度運(yùn)行實際工作中較為常見的雙母雙分段母線單一設(shè)備停電為例，發(fā)現(xiàn)了雙母雙分段母線接線存在的潛在風(fēng)險，并據(jù)此提出了優(yōu)化方案。以盡量縮小該接線方式下設(shè)備發(fā)生N-1跳閘所帶來的影響。因此，在對雙母雙分段接線運(yùn)行方式進(jìn)行規(guī)劃時，應(yīng)充分考慮單段母線上對其供電設(shè)備的分布情況，若根據(jù)本方案進(jìn)行合理安排，將大大減小母線設(shè)備跳閘所帶來的風(fēng)險。

實際上，本文所探討的問題本質(zhì)上還是設(shè)備供電可靠性的問題。在對單段母線的供電設(shè)備為1個時，若該設(shè)備跳閘，也就意味著單段母線的失壓。進(jìn)一步來說，任何設(shè)備若僅由單一元件供電，那么該設(shè)備將無法滿足N-1校驗[4]。而通過本優(yōu)化方案，若發(fā)現(xiàn)雙母雙分段接線中不滿足N-1校驗的單段母線，可通過倒母線方式避免單一設(shè)備跳閘而間接導(dǎo)致母線失壓的情況發(fā)生，有助于調(diào)度員根據(jù)電網(wǎng)運(yùn)行情況降低雙母雙分段母線接線在電網(wǎng)運(yùn)行中的風(fēng)險。