岳陽南輸變電工程對岳陽地區電網的影響分析

陳道君，咼虎，李晨坤

(國網湖南省電力公司電力科學研究院，湖南長沙410007)

岳陽南輸變電工程對岳陽地區電網的影響分析

Influence of power transm ission and transformation project on power grid in south of Yueyang

陳道君，咼虎，李晨坤

(國網湖南省電力公司電力科學研究院，湖南長沙410007)

對岳陽地區500 kV主變有功功率下網能力和華能岳陽電廠外送能力進行計算分析，論證500 kV岳陽南輸變電工程投產對岳陽地區電網安全穩定水平的提升作用，并給出重要輸電斷面的控制功率及穩控措施。

輸變電工程；靜態安全；暫態穩定

根據湖南電網發展規劃，2015年岳陽地區將投產500 kV岳陽南輸變電工程〔1〕。岳陽南輸變電工程包括新建500 kV岳陽南變電站，變電容量1× 1 000MVA，將原有500 kV昆山—沙坪線路和新建的500 kV昆山—星沙線路剖接進岳陽南變電站。500 kV岳陽南輸變電工程投產后，岳陽地區電網的網架結構得到進一步增強，現有穩定控制措施也會發生相應變化。從大負荷方式下，岳陽地區電網500 kV主變有功功率下網能力和小負荷方式下，華能岳陽電廠 (以下簡稱華岳電廠)外送能力2個方面分別計算分析該工程投產對岳陽地區電網安全穩定水平的提升作用。

1 岳陽地區電網現狀

岳陽地區位于湖南省東北部，南與長株潭地區相鄰，截至2013年底共擁有220 kV變電站10座，500 kV變電站1座，220 kV線路36條，500 kV線路3條。華岳電廠共6臺并網機組，總裝機容量為2 525MW，其中4臺機組接入220 kV電網，2臺機組接入500 kV電網。岳陽地區形成以華岳電廠和500 kV昆山變為支撐的骨干網架，岳陽地區電網現狀如圖1所示。

岳陽地區電網的潮流分布和穩定水平與華岳電廠的開機方式及岳陽地區的負荷水平密切相關。華岳電廠220 kV層面小開機、岳陽地區大負荷時，昆山主變下網功率較大；而當岳陽地區小負荷、華岳電廠大開機方式時，富余的電力需要通過500 kV昆山—沙坪線路和相關220 kV線路南送至長株潭地區消納〔2〕。

2 2015年岳陽地區電網結構

2015年500 kV岳陽南輸變電工程投產后，岳陽地區電網結構如圖2所示。華岳電廠的外送線路主要包括500 kV昆山—岳陽南雙回、岳陽南—沙坪和岳陽南—星沙線路，以及相關220 kV線路。預計2015年岳陽地區最大負荷約1 975MW。

為分析岳陽南輸變電工程投產對岳陽地區電網安全穩定水平的提升作用，考慮以下2種典型運行方式。

1)大負荷方式下，華岳電廠500 kV并網機組全開滿發，220 kV并網機組小發，岳陽地區負荷1 975MW。

2)小負荷方式下，華岳電廠6臺機組全開滿發，岳陽地區負荷927MW。

3 岳陽地區500 kV主變有功功率下網能力分析

500 kV岳陽南變電站投產前，岳陽地區只有500 kV昆山變電站，變電容量為1×750 MVA。岳陽地區大負荷方式下，華岳電廠出力在昆山主變下網，送至相鄰220 kV變電站就地消納。為防止昆山主變跳閘導致岳陽地區相關220 kV線路超過控制功率，需控制昆山主變下網功率不超過500MW。

500 kV岳陽南變電站投產后，在大負荷方式下，若500 kV層面華岳機組全開滿發，220 kV層面只開1臺機組時，潮流主要在昆山、岳陽南主變下網，送至相鄰220 kV變電站就地消納。其中，岳陽南主變下網功率約556MW，昆山主變下網功率約615MW。當岳陽南主變N－1時，昆山主變過載。此時需加開華岳電廠220 kV層面并網機組，控制岳陽南和昆山2臺主變下網功率之和不大于1 060MW，岳陽地區500 kV主變滿足N—1校核。

上述計算分析表明，500 kV岳陽南輸變電工程投產后，岳陽地區電網500 kV主變下網控制功率由原來的500MW提高到1 060MW，大大提升了岳陽地區500 kV主變的下網能力。在大負荷時段，岳陽電網的供電可靠性得到進一步加強。

4 華岳電廠外送能力分析

岳陽電網與湖南電網的負荷中心長株潭電網緊密相連，華岳電廠富余電力主要送往長株潭地區消納，其外送能力的大小對湖南電網的安全穩定運行具有重要影響。岳陽南輸變電工程投產前，華岳電廠500 kV外送通道為昆山—沙坪Ⅰ線；岳陽南輸變電工程投產后，華岳電廠500 kV外送通道為昆山—岳陽南雙回、岳陽南—沙坪和岳陽南—星沙線路。

4.1 靜態安全分析

岳陽南輸變電工程投產前，在岳陽地區小負荷方式下，若華岳電廠6臺機組全開滿發，昆山—沙坪Ⅰ線潮流將南送長株潭地區。為防止昆山—沙坪Ⅰ線跳閘，造成220 kV外送線路超過控制功率，需要控制500 kV昆山—沙坪Ⅰ線南送功率不超過800MW，并采取昆山—沙坪Ⅰ線跳閘啟動切機措施。

岳陽南輸變電工程投產后，岳陽地區小負荷方式下，華岳電廠全開滿發，岳陽地區電網送出潮流約為1 506MW。500 kV線路岳陽南—沙坪和岳陽南—星沙共輸送潮流約1 270 MW，岳陽南—沙坪和岳陽南—星沙線路任意一回跳閘，不會導致其他線路過載。同桿并架的500 kV昆山—岳陽南雙回線路輸送潮流約1 330 MW，昆山—岳陽南線路單回跳閘時，華岳電廠可以全開滿發，且不會導致其他線路過載。昆山—岳陽南線路雙回同跳時，為確保220 kV送出線路不過載，需控制昆山—岳陽南雙回線路輸送潮流不超過883MW，同時采取切除華岳電廠1臺500 kV并網機組的措施；或控制昆山—岳陽南雙回線路輸送潮流不超過1 130MW，同時采取切除華岳電廠1臺500 kV并網機組和1臺220 kV并網機組的措施。

4.2 暫態穩定分析

岳陽南輸變電工程投產前，在岳陽地區小負荷方式下，需控制昆山—沙坪Ⅰ線南送長株潭地區潮流不超過800MW，并采取昆山—沙坪Ⅰ線跳閘啟動切除華岳電廠1臺500 kV并網機組和1臺220 kV并網機組的措施，系統才能保持穩定運行。

岳陽南輸變電工程投產后，在岳陽地區小負荷方式下，500 kV昆山—岳陽南雙回線路南送長株潭地區潮流約為1 330MW。如果昆山—岳陽南線路昆山側發生三相永久性故障，昆山—岳陽南雙回同時跳閘，會引起華岳電廠機組功角失穩，昆山和岳陽南500 kV母線以及長株潭地區沙坪和撈刀河等220 kV母線電壓失穩，需采取切除華岳電廠1臺500 kV并網機組的措施；如果昆山—岳陽南線路岳陽南側發生三相永久性故障，昆山—岳陽南雙回同時跳閘，會引起華岳電廠機組功角失穩，昆山和岳陽南500 kV母線以及長株潭地區沙坪和撈刀河等220 kV母線電壓失穩，需控制昆山—岳陽南雙回線路輸送功率不超過1 220 MW，同時采取切除華岳電廠1臺500 kV并網機組的措施。

5 結論

從岳陽地區500 kV主變有功功率下網能力和華岳電廠外送能力2個方面考慮，就500 kV岳陽南輸變電工程投產后對岳陽地區電網安全穩定水平的影響進行計算分析，主要結論如下:

1)500 kV岳陽南輸變電工程投產后，岳陽地區電網的網架結構得到進一步增強，系統運行可靠性大為增強。

2)500 kV岳陽南輸變電工程投產后，岳陽地區500 kV主變下網控制功率由原來的500 MW提高到了1 060MW，大大提升了岳陽地區500 kV主變的下網能力。對于大負荷時段岳陽地區電網的電力需求提供了重要的保障。

3)新建的500 kV昆山—岳陽南—星沙線路提高了華岳電廠的電能外送水平。若不考慮500 kV昆山—岳陽南雙回線同時故障跳閘，則華岳電廠滿發外送不受限制。

4)500 kV岳陽南輸變電工程投產后，若考慮500 kV昆山—岳陽南雙回線路同時故障跳閘，則需要控制昆山—岳陽南雙回線路南送長株潭地區潮流，同時采取相應切華岳電廠機組的措施。但較岳陽南輸變電工程投產前昆山—沙坪Ⅰ線的控制功率相比，提升效果明顯。

〔1〕國網湖南省電力公司經濟技術研究院.湖南省電力公司 ‘十二五’電網發展滾動規劃 (2013版)〔R〕.2013.

〔2〕國網湖南省電力公司.2014年度湖南電網運行方式 (強電部分)〔R〕.2013.

TM712

B

1008-0198(2014)06-0029-02

陳道君 (1986)，男，博士，工程師，主要從事電網安全穩定計算分析方面的生產和科研工作。

10.3969/j.issn.1008-0198.2014.06.008

2014-06-19 改回日期:2014-08-19

咼虎(1983)，男，碩士，工程師，主要從事電力系統運行分析與仿真工作。

李晨坤 (1988)，男，碩士，助理工程師，主要從事電力系統運行分析與仿真工作。