段志宇,段志遠,王 凱,諶艷紅
(1.國網上饒供電分公司,江西上饒 34000;2.國網江西省電力公司電力調度控制中心,江西 南昌 330077)
上饒電網位于江西電網的東部,供電范圍包括上饒市、信豐區、廣豐縣、玉山縣、鉛山縣、弋陽縣、橫峰縣、上饒縣的負荷。由于區內無統調電廠,隨著負荷大幅增長,絕大部分電力需從主系統受入。地區的受電能力受到貴溪電廠和貴溪三期機組開機方式的影響較大,電網運行方式比較復雜。
江西上饒電網2015年地區整體用電負荷合計約為110萬kW。區內包括500 kV變電站1座信州變,220 kV變電站8座,分別為玉山變、竹航山變、茅家嶺變、前山變、王源變、上饒變、官上變、龜峰變。地區負荷主要通過兩條500 kV和多條220 kV線路供給,斷面劃分按從西至東看,上饒斷面括內、外受電兩個斷面。上饒外受電斷面由500 kV鷹信線、貴信線、220 kV峰志線、銅峰線、流源雙回線組成,上饒內受電斷面由500 kV鷹信線、貴信線、220 kV峰上線、信源雙回線組成。大負荷方式下,受貴溪電廠和貴溪三期接入220 kV電網機組開機不同,潮流分布變化較大,電網運行需要重點關注。圖1給出了江西上饒電網的接線圖。
根據2015年新投產后形成的系統網絡,對上饒電網開展220 kV母線短路電流和短路容量計算。接線方式為上饒電網正常接線方式,開機方式為江西全網全開機,采用不基于潮流的方法計算短路電流。表1給出了上饒電網500~220 kV母線短路電流情況

表1 上饒斷面500~220 kV母線短路電流情況
短路電流計算結果表明2015年上饒電網短路電流水平不算太高,三相短路和單相短路電流均小于開關的遮斷能力,方式安排上不需要采用措施來控制短路電流水平。
上饒斷面在增加了220 kV流源Ⅱ線后,正常方式受電能力有所增強,但受到同桿并架500 kV鷹信、貴信線同跳,220 kV線路過載和地區電壓難以恢復的限制。在貴溪三期2號機停機,鷹信、貴信線同跳,220 kV峰志線先過載,在貴溪三期2號機開機時,信源Ⅱ線先過載。貴溪二期、貴溪三期2號機開機越少,上饒地區電壓穩定問題越突出。
2015年上饒電網的受電能力與貴溪電廠和貴溪三期接入220 kV電網機組開機方式有很大的關聯,同時為了滿足上饒地區不斷增長的用電需求,上饒地區配置了區域穩定控制系統。一旦500 kV輸電通道發生同跳故障,將切除玉山變、竹航山變、前山變、王源變、上饒變、官上變、龜峰變的部分負荷。正常方式下,受鷹信、貴信線同跳峰志線過載限制,貴溪三期2號機停機,穩控投入時上饒外斷面熱穩極限為125萬kW,穩控退出時需上饒外斷面熱穩極限為105萬kW;貴溪三期2號機開機,穩控投入時上饒外斷面熱穩極限為150萬kW,穩控退出時上饒外斷面熱穩極限為130萬kW。受鷹信、貴信線同跳信源Ⅱ線過載,穩控投入時上饒內斷面熱穩極限為105萬kW,穩控退出時上饒內斷面熱穩極限為85萬kW。受鷹信、貴信線同跳上饒電壓穩定限制,貴溪二期、貴溪三期2號機開機容量小于94萬kW,穩控退出時上饒內斷面電壓穩定極限為68萬kW,貴溪二期、貴溪三期2號機開機容量大于等于94萬kW,穩控退出時上饒內斷面電壓穩定極限為73萬kW。夏季大負荷方式下,貴溪三期2號機開出運行,一旦機組停運或是穩控裝置異常退出,上饒地區還是存在限電風險。
依據《電力系統安全穩定計算技術規范》的要求:正常方式或檢修方式下,區域有功功率裕度kP=(PMAX-P)/P×100%>8%;N-1故障后方式,kP>5%。為保證地區電壓穩定,采用綜合穩定程序,對上饒地區靜態電壓穩定裕度進行計算分析。
貴溪二期單機滿發,貴溪三期2號機滿發,上饒斷面受電106萬kW。上饒地區最低電壓點在玉山變,為227 kV。逐漸增大上饒地區負荷,電壓逐漸下降,當上饒斷面受電功率達到201萬kW,玉山220 kV母線電壓達到電壓穩定的臨界值164 kV。正常方式下,上饒地區有功功率裕度為:kP=89.6%。如圖2所示。

圖2 正常方式下上饒電網P-V曲線
信州一臺主變N-1,上饒地區最低電壓點在玉山變,為222 kV。逐漸增大上饒地區負荷,電壓逐漸下降,當上饒斷面受電功率達到188萬kW,玉山220 kV母線電壓達到電壓穩定的臨界值164 kV。信州一臺主變N-1,上饒地區有功功率裕度為:kP=77.4%。如圖3所示。

圖3 信州單臺主變檢修方式下上饒電網P-V曲線
鷹信、貴信線同跳,調整上饒受電至79萬kW,上饒地區最低電壓點在玉山變,為227 kV。逐漸增大上饒地區負荷,電壓逐漸下降,當上饒斷面受電功率達到113萬kW,玉山220 kV母線電壓達到電壓穩定的臨界值173 kV。鷹信、貴信線同跳,上饒地區有功功率裕度為:kP=6.6%。如圖4所示。

圖4 鷹信、貴信線同跳方式下上饒電網P-V曲線
2015年江西東部上饒地區負荷增長較快,地區受電能力受貴溪電廠及貴溪三期開機方式的影響較大。大負荷方式下,需要貴溪三期2號機開出運行,配合投入穩控裝置基本能夠滿足地區供電需求,一旦機組非停或是穩控裝置異常退出,上饒電網還是存在限電風險。
隨著上饒地區負荷的快速增長,為了徹底解決上饒地區受電問題,應當加快500 kV上饒東輸變電工程建設進度,從根本上解決供電瓶頸的問題。
2015年上饒電網在流源Ⅰ、Ⅱ線投運后,受電能力有所提高,地區受電受限問題得到緩解。但上饒電網作為純受端電網,受電通道單一,且500 kV鷹信、貴信線為同桿并架線路,強雷電、強對流等惡劣天氣,山火、外力破壞等對電網穩定運行影響依然很大。且斷面上線路檢修,上饒電網受電極限下降較多,需要擇機安排檢修。
[1]DL/755-2001電力系統安全穩定導則[S].
[2]Q/GDW404-2010國家電網安全穩定計算技術規范[S].
[3]DL/1040-2007電網運行準則[S].
[4]國網江西省電力公司電力調度控制中心,2015年度江西電網運行方式[R].