500/220 kV電磁環網開環運行風險分析

歐陽潤曦,堯長國

(云南電網公司西雙版納供電局,云南 景洪 666100)

500/220 kV電磁環網開環運行風險分析

歐陽潤曦,堯長國

(云南電網公司西雙版納供電局,云南 景洪 666100)

正常運行方式下,版納地區電網500/220 kV墨江-景洪電磁環網合環運行。但隨著版納經濟的發展及負荷的不斷增長,為滿足電力供不應求的局面,在枯期需將該電磁環網解環運行,就500/220 kV電磁環網解環后地區電網存在的風險做了的分析,并從電網網架結構、電網穩定及二次系統管理、調度業務管理方面提出了相應的控制措施。

電磁環網;風險;控制措施

1 前言

自景洪電站500 kV 6號聯變、220 kV景曼線及220 kV黎明變投運后,版納地區電網形成了500/220 kV墨江-木乃河-景洪變 (黎明變)-景洪電站-思茅開關站的電磁環網結構 (以下簡稱500/220 kV墨-景電磁環網)。由于該地區電網網架結構不夠完善堅固,為了保證地區電網的供電可靠性,直至2013年底,500/220 kV墨-景電磁環網一直保持合環運行 (電網結構圖如圖1所示)。但隨著該地區負荷的不斷增加,目前電網最大負荷已達322.8 MW,枯期地區統調小電最小出力僅為20.4MW,需從云南主網大量下網,但受云南主網穩定極限的影響,供電能力已無法滿足地區用電所需。打開500/220 kV墨-景電磁環網后,供電受限的問題將得到解決,但供電可靠性將減弱,當景洪電站500 kV 6號聯變或相關220 kV線路跳閘后,將會導致該地區電網失穩。

圖1 版納地區電網電磁環網合環運行方式示意圖

2 開環后版納電網運行方式

500/220 kV墨-景電磁環網斷環點為景洪變220 kV分段212斷路器,開環后,將形成220 kV景黎曼 (景洪電站→220 kV黎明變→220 kV景洪變220 kVⅡ母)三角環網合環運行,即景洪電站500 kV 6號聯變對220 kV黎明變及220 kV景洪變2號主變供電;220 kV木景線則對220 kV景洪變1號主變供電。地區電網做出相應調整：220kV景洪變110 kVⅠ、Ⅱ段母線由并列運行轉為分列運行,將110 kV景城Ⅱ回線 (即110 kV城南變10 kVⅡ母)轉由景洪變110 kVⅠ母供電,將110 kV景城Ⅰ回線 (即110 kV城南變10 kVⅠ母)轉由景洪變110 kVⅡ母供電,220 kV黎明變及其余110 kV變電站保持現正常運行方式不變,各電站按正常方式并網運行。由此,該地區電網形成了兩個獨立的片區電網 (電網結構圖如圖2所示)。

圖2 版納地區電網電磁環網開環運行方式示意圖

3 開環后地區電網風險分析

3.1 地區電網大面積停電

1)220 kV木景線供電片區：運行方式調整后,220 kV木景線對220 kV景洪變1號主變供電,該片區最大負荷為72.5MW,其中景洪市轄區負荷51.5MW。若發生220 kV木景線 (或景洪變1號主變)故障跳閘,相關備自投裝置不動作,景洪市轄區負荷損失51.5MW(占轄區總負荷30.5%),將構成電力安全一級事件。相關備自投正確動作轉移部分負荷后,負荷損失達30.2MW(占轄區總負荷17.8%),將構成電力安全二級事件。

2)景洪電站6號聯變供電片區：運行方式調整后,景洪電站6號聯變對220 kV黎明變及220 kV景洪變2號主變供電,該片區預計最大負荷為237.5MW(含供老撾40 MW),其中景洪變2號主變供景洪市轄區負荷65MW(占轄區總負荷38.5%),黎明變供景洪市轄區負荷52.3MW (占轄區總負荷31.1%)。若發生220 kV景洪變2號主變故障跳閘,相關備自投裝置不動作,景洪市轄區負荷損失65MW(占轄區負荷總38.5%),構成電力安全一級事件。相關備自投正確動作轉移部分負荷后,負荷損失達11MW(占轄區總負荷6.5%),不構成電力安全事件。若發生景洪電站6號聯變故障跳閘,相關備自投裝置不動作,景洪市轄區負荷損失117.5MW(占轄區總負荷69.5%),構成電力安全較大事故。相關備自投正確動作轉移部分負荷后,負荷損失達85.7 MW (占轄區總負荷50.7%),構成電力安全一般事故。

3.2 繼電保護不滿足開環運行

500/220 kV墨-景電磁環網開環方式下,由于打開了500/220 kV電磁環網,220 kV景洪變110 kV母線轉為分列運行,地區電網形成了兩個相互獨立的供電區域,導致兩個片區的正序、零序阻抗發生了改變。通過繼電保護專業人員的計算,開環后,景洪電站所供的220 kV景洪變2號主變片區在大方式下相比合環時其正序、零序阻抗均減小,導致短路電流增大;在小方式下則正序、零序阻抗均增大,導致短路電流減小。而220 kV木景線所供的220 kV景洪變1號主變片區則與2號主變片區相反。因此,該短路電流的變化導致了以上兩個供電區域內110 kV線路小電源側保護裝置不滿足該運行方式上下級逐級配合和靈敏度要求。具體包括八條110 kV線路,且有相應四臺110 kV變電站主變壓器110 kV側零序保護定值亦不滿足該運行方式,需重新計算以上保護定值并進行調整。

3.3 開環導致風險增大

500/220 kV墨-景電磁環網開環運行后,該地區供電可靠性將減弱,電網發生故障后的相關處理方案及處理方式將不能沿用之前模式,調度員在處理故障時不能通過原有的電網故障處置方案及運行經驗進行,即使在處理原則上嚴格按相關規程規定執行,也可能存在延誤故障處理時間、操作指令不夠優化、電網恢復運行后電能質量及運行方式不是最佳等問題,都將會導致電網風險增大。其次,在調度運行操作上,傳統的操作思路及方法也將發生改變,由于解開了地區電網電磁環網,導致很多變電站操作時不能通過短時電磁合環的方式進行倒電操作。

4 防范地區電網開環運行風險

4.1 完善網架結構

推進地區500 kV變電站的建設,逐年優化地區電網網架結構,為地區電網能夠真正解開電磁環網提供有力條件。高/低壓電磁環網開環運行是電網不斷發展的趨勢,在電網網架結構滿足,電網已合理分層分區運行,解開電磁環網對地區供電可靠性沒有多大影響時,應適時解開高/低壓電磁環網,使地區電網潮流分布更加合理,電網網損減少。

4.2 加強電網及二次系統管理

根據地區電網電磁環網開環后引起運行方式的變化,需加強電網穩定分析,提出有針對性的措施。重新修編低頻低壓減載方案及高頻切機方案,加強地區備自投裝置的校核與管理,保證故障情況下低頻低壓減載裝置、高頻切機裝置、備自投裝置均能夠正確動作。其次應進一步加強機網協調管理,嚴格把關地方小水電的并網,并簽署并網協議。并網運行的機組,應按要求投入勵磁系統穩定器PSS功能,并定期開展一次調頻、進相運行試驗,以滿足并網運行要求。另外還應加強電網運行監控,掌握負荷變化特性,加強電力電量平衡管理,做好負荷側應急備用方案。由于地區電網電磁環網開環后導致有關繼電保護定值與運行方式的不適應,則需對相關不適應的繼電保護定值進行調整,以滿足電網開環運行所需。

4.3 強化調度業務管理

做好開環運行的風險評估,結合電網實際,編制與之相適應的電網故障處置方案。

5 結束語

綜上所述,版納地區電網500/220 kV墨-景電磁環網開環運行后,能夠短時解決該地區枯期供電受限的問題,但也導致了地區供電可靠性的減弱,因此,做好該電磁環網開環運行的風險分析,從技術上、管理上提出要求,做好前期的風險評估及應急準備;確保地區電網在電磁環網開環運行期間能夠保證安全、穩定、優質運行。

[1] 西雙版納供電局 .西雙版納電網 2014年運行方式[Z],2014.

[2] 西雙版納供電局.西雙版納電網2014年繼電保護運行備忘錄 [Z],2014.

[3] 李堅.電網運行及調度技術問答 [M].中國電力出版社,2004.

Analysis on the Risk of 500/220 kV Electromagnetic Ring Network Open-loop Operation in Banna Grid

OUYANG Runxi,YAO Changguo
(Yunnan Xishuangbanna Power Supply Bureau,Jinghong,Yunnan 666100)

Under normal operating mode,Banna regional power 500/220 kV MOJIANG-Jinghong electromagnetic ring ring operation.But with the growing Banna economic development and the load,in order to meet the power supply situation in the dry season needs Electromagnetic Ring Network in the run.In this paper,the risk of regional power grid after the lifting loop exists Banna grid 500/220 kV Electromagnetic Ring Network analysis done,and the corresponding control measures from the power grid structure, grid stability and secondary systems management,scheduling,business management.

electromagnetic ring network;risk;control measures

TM72

B

1006-7345(2014)03-0032-03

2014-03-11

歐陽潤曦 (1986),男,助理工程師,云南電網公司西雙版納供電局,從事電力系統調度運行工作 (e-mail)oyrx001@163.com。

堯長國 (1985),男,助理工程師,云南電網公司西雙版納供電局,從事電力系統調度運行工作 (e-mail)yaozguo @163.com。