新疆北部三地市電網(wǎng)補強方案研究

陳 成 關文婷

（1.新疆電力設計院，烏魯木齊 830001；2.華北電力大學，北京 102206）

新疆北部三地市電網(wǎng)（簡稱北疆三地市電網(wǎng)）包括阿勒泰地區(qū)、塔城北四縣一市地區(qū)和克拉瑪依地區(qū)。“十二五”期間（2011—2015年），北疆三地市地區(qū)規(guī)劃電源較多，除阿勒泰、塔城的水電、風電外，和豐電廠（2×300MW）、克拉瑪依熱電廠（2×350MW）、福海熱電廠（2×350MW）、北屯熱電廠（2×135MW）等大中型火電項目均計劃在2012—2014年左右投產(chǎn)，屆時新疆北部三地市電力將出現(xiàn)大量盈余。

北疆三地市電網(wǎng)位于新疆電網(wǎng)末端，與新疆主網(wǎng)聯(lián)結薄弱，嚴重制約該地區(qū)電力外送能力。根據(jù)計算，現(xiàn)有網(wǎng)架結構在夏大方式下，克拉瑪依→下野地斷面穩(wěn)定極限約380MW，下野地→烏昌斷面穩(wěn)定極限約340MW，無法滿足北疆地區(qū)電力送出需要。

1 北疆三地市電力盈余分析

1.1 北疆三地市裝機容量發(fā)展

北疆三地市電網(wǎng)2011年裝機1057MW，其中火電裝機397MW，水電裝機412MW，風電裝機248MW。根據(jù)統(tǒng)計，2012—2015年期間，北疆三地市計劃新建3118MW 機組，其中火電裝機新增2185MW，水電裝機新增636MW，風電裝機新增297MW。

2011—2015年北疆三地市電源情況見表1。

表1 北疆三地市電源表 單位：MW

1.2 北疆三地市負荷預測

北疆三地市2011年電網(wǎng)最大負荷為1031MW，參考地區(qū)電力規(guī)劃的負荷預測結果[1-2]，“十二五”期間北疆三地市負荷增速可達18.8%，到2015年北疆三地市最大負荷達2053MW。

2011—2015 年北疆三地市負荷見表2。

表2 北疆三地市負荷預測表 單位：MW

1.3 北疆三地市電力盈余

根據(jù)新疆北部三地市電網(wǎng)負荷預測結果，結合三地市裝機容量發(fā)展計劃，并考慮電網(wǎng)備用負荷[2]及電源的實際出力，“十二五”期間北疆三地市電力盈余情況見表3。

表3 北疆三地市電力盈余表 單位：MW

根據(jù)平衡結果，2012年以前北疆三地市電網(wǎng)仍屬受端電網(wǎng)，網(wǎng)內(nèi)在大方式下有較大電力缺口，但隨著阿勒泰水電、風電的陸續(xù)建成，及地區(qū)大中型火電廠的投運，北疆地區(qū)盈余電力迅速增長，到2014年北疆三地市夏季盈余電力達900MW 以上。

圖1 北疆三地市電力盈余

2 新疆北部三地市電網(wǎng)輸送能力分析

2.1 計算目的及條件

1）研究北疆三地市網(wǎng)架的輸送能力，通過和電力平衡結果比較，為電網(wǎng)補強提供依據(jù)。

2）220kV 單回聯(lián)絡通道按單相故障校核，雙回（多回）聯(lián)絡通道按三相故障校核，線路故障點近、遠端切除時間均按0.12s 計算[3]。

3）電壓穩(wěn)定按相關擾動或故障后電壓相關標準校核[4]。

4）北疆三地市地區(qū)夏季方式下LGJ-400 導線熱穩(wěn)定極限按250MW 控制，2×LGJ-300 導線熱穩(wěn)定極限按470MW 控制[2]。

5）計算程序采用電科院《電力系統(tǒng)分析綜合程序》（PSASP 6.28）。

2.2 計算結果及分析

根據(jù)穩(wěn)定計算，2012年北疆電網(wǎng)與主網(wǎng)斷面輸電能力見表4。

表4 2012年三地市電網(wǎng)→新疆主網(wǎng)輸送極限

圖2 2012年北疆電網(wǎng)圖

根據(jù)計算分析，北疆三地市-下野地和下野地-新疆主網(wǎng)斷面輸電能力分別為380MW 和340MW，遠小于北疆三地市地區(qū)2013年夏季大方式的572MW盈余，和2014年夏季大方式的941MW 盈余。

3 新疆北部三地市電網(wǎng)補強方案分析

3.1 電網(wǎng)補強的必要性

目前北疆三地市電網(wǎng)通過 220kV 奎-克線和220kV 野-石東線分別與奎屯和烏昌電網(wǎng)聯(lián)結，根據(jù)電力平衡結果，“十二五”中后期北疆三地市電力盈余較大，現(xiàn)有220kV 聯(lián)絡線路無法滿足電力送出需要，因此必須盡快新建北疆三地市電網(wǎng)-烏昌電網(wǎng)的 220kV 聯(lián)絡線。

3.2 電網(wǎng)補強方案設想

根據(jù)北疆三地市電網(wǎng)結構推薦建設方案為，建設克拉瑪依變-下野地變-石河子東站的第二回220kV 線路，新建線路總長約200km，采用2×LGJ-300 導線。

圖3 北疆三地市電網(wǎng)補強方案圖

補強方案實施后，北疆三地市電網(wǎng)與新疆主網(wǎng)的斷面輸送極限見表5（計算條件參照2.1 節(jié)）。

表5 補強后三地市電網(wǎng)→新疆主網(wǎng)輸送極限

4 結論

通過穩(wěn)定計算，補強方案實施后北疆三地市-下野地和下野地-新疆主網(wǎng)斷面輸電能力分別由380MW 和340MW 提升為710MW 和610MW，說明在對北疆三地市現(xiàn)有網(wǎng)架結構改變不大的條件下，上述補強方案能夠非常有效的提高電網(wǎng)輸電能力。

但根據(jù)北疆三地市電力盈余分析結果，“十二五”末北疆三地市最大盈余電力達940MW 左右，從電網(wǎng)遠期發(fā)展的角度出發(fā)，仍然建議加大新疆電網(wǎng)的建設力度，盡快將新疆750kV 主電網(wǎng)延伸至北疆三地市地區(qū)。北疆750kV 輸變電工程的實施，將對塔城、阿勒泰和克拉瑪依電網(wǎng)起到強有力的支撐作用，有助于優(yōu)化北疆三地市220kV 電網(wǎng)網(wǎng)架結構，增強電網(wǎng)的輸電能力。

[1] 趙希正,等.電力負荷特性分析與預測[M].北京:中國電力出版社,2002.

[2] 紀雯.電力系統(tǒng)設計手冊[M].北京:中國電力出版社,1995.

[3] 譚永才.電力系統(tǒng)規(guī)劃設計技術[M].北京:中國電力出版社,2012.

[4] 周雙喜,等.電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性及其控制[M].北京:中國電力出版社,2004.