電網電磁環網解環運行穩定提升研究

張廷魁 周艷敏

（1．青海送變電工程有限公司，青海 西寧 810000；2．國網青海省電力公司海南供電公司，青海 海南 813000）

結合某地電網不斷擴大的建設規模，能夠使電網組成產生巨大的調整。在該地輸出的220 kV電壓，要經過該地電網，能夠與下一個電網形成連接。結合當前技術的發展，能夠實現對更多地區220 kV電網的了解。在目前情況下，在該地的電網中，會設立一個220 kV的中端點，這就能夠使兩地之間，不會有500 kV與220 kV的電磁環網。

1 電網解環運行意義

在電網建設發展的進程中，將電磁環網作為承接作用。通常情況下，如果高一級的電壓電網結構，不能起到支撐的作用，可以利用電磁環網的特點來增加電網輸電能力，同時也能相應減少在建立開始階段的費用。在電網220 kV閉合工作情況下，要注意下述問題。

1.1 易造成系統熱穩定破壞

如果高壓電網正常運行時，突然出現斷路情況，其中傳輸功率會出集中在低壓線路中，這就增加其負擔，并最終影響靜態穩定或熱穩的能力。美國就因為電磁環網的出現，造成了“8.14”大面積停電事故。

1.2 易造成系統動穩定破壞

在高壓輸電線路中，要降低其中斷的概率，這就會加大每個體系之間相連阻抗的阻力。隨之產生的就是暫態穩定極限，會嚴重影響到電網系統的安全。如果系統發生振蕩，其中的保護措施就會開始工作，這種非常規處置會造成后續不能正常供電，并且斷電區域會不斷擴大。

1.3 安穩裝置復雜

如果形成電磁環網狀態，解開環網的工作要比相應的安全措施還要困難。再加上使用的保護系統與自動安全設備之間不能有效地形成聯系，所以，出現電磁環網時，就會由于出現了問題，不得不進行選擇解決方案的操作。

1.4 不利于經濟運行

由于220 kV同500 kV彼此間的線路，其功率不在相同功率內，如果進行環網相連，會增加經濟的使用。

1.5 不利于控制短路電流水平

結合當前電網技術的升級，要減少斷路電流的出現。當電網結構不斷擴大時，就需要增加預防斷路電流出現的方案，這樣不但能夠降低開關裝置的流通能力，還能減少其對電網運行的威脅。

1.6 不利于簡化運行

結合電磁環網工作情況，在事故發生后，工作人員不能及時做出應對方案，將出現的問題解決。基于這種情況，該地要進行220 kV電網解環工作時，要掌握好其動態方向，并減少斷路電流的出現。同時，也要減少繼電保護裝置，使維持平穩裝置的有效縮減，這樣能夠增加電網運行的能力，對出現的振蕩中心偏移做出調整，實現經濟效益的提升。

2 電網解環運行后存在的風險

將某地電網調度工作作為實例分析，該地與另一個地區之間的電網連接，在220 kV網絡解環內，按照負荷特性分成兩種，枯期和汛期，分別準備解環點。在汛期時，要在某地的中，設置雙回線的電網斷點，該地220 kV電網被入到兩地的主網中。在枯期中，該地的電網，會形成兩個工作區域，同時要保證其負荷在相同的水平上。在不同的220 kV電網內，要設置環網斷點。

將220 kV與500 kV不同運輸功率線路，組成開環電磁環網，并投入使用。其某地的電網降低與主網產生的作用，但是其重點輸送電力的線路，出現N-2問題后，該地電網會同主網失去聯系，使更多地區出現斷電情況。在汛期中，該地的電力由另一個地區保障，如果其中一條線路出現N-2事故后，就會切斷供應，該地電網就會與主網失去聯系，也會造成電力大面積中斷的情況。另外，該地電網中，還有9項電網嚴重安全問題沒有解決，4項普通問題。在用電枯期，兩地220 kV電網聯系出現N-2問題時，周邊地區電網會失去同主網的聯系，其中約有68%的單位受到影響，可以作為重大電力安全問題。在另一個220 kV線路出現N-2問題時，周邊地區也會與主網失去聯系，其中有32%的單位會受到影響，可以作為普通電力安全問題。

3 提升電網電磁環網解環運行的措施

結合上文出現的情況，需要設置解環點在電網中，能夠在出現N-2或N-1事故時，通過廣域備用電源，利用自動投入裝置的設備，在失去與主網聯系的情況下，做到及時恢復供電能力。比如，結合汛期出現的情況，要在兩點間，建立220kV的雙回線路電網。一旦出現N-2問題時，該地的電網系統會與主網失去聯系，其電網會受到功率的作用影響，降低安全運行能力。如果此時利用廣域備投設備的特點，在電網負荷運轉達到極值時，能夠將該地電網并入到周邊電網中，并實現其電力暢通的能力，降低安全風險發生的可能性。與以往的功能相比，只是將自身的能力作為依靠，并不能很好地聯系外部。在電網建設高速發展的今天，需要建立整個地區的數據庫，依據數據情況，對整個地區做出判斷，能夠實現廣域備自投控制系統的推廣，通常會有2種形式出現：（1）根據主要電站間的信息，并通過整體的自投控制體系，實現其220 kV電網，能夠在周邊地區建立分站。將各站組織到一起，并收集各個區域的數據，從而進行分析和調整，按照提前制定好的方案，在不同種類的環境中實現對各站之間的管理。在各個地區站內，也要對電壓量和電流做好記錄，同時要建立保護管道的處理，記錄斷開電流的位置。在各站中出現的問題，收集整理交到主站，由主站進行統一的調度。如果電網中出現N-2或N-1問題，各站將出現的斷路情況，此時要及時上報到主站并根據制定好的解決措施，進行處理。各站根據主站的命令，對出現問題的位置，及時采取應對措施，為后續恢復供電提供保障。在各站收集數據分析中，通常使用2 m的數據通道，實現光電調換后，將信息內容通過SDH設備后，使主站能夠第一時間收到信息。（2）主站在整個工作中，利用備投設備，使得電網自動化能力不斷增加，主站的作用也越來越明顯，從該地的電網工作情況中看出，能夠實現調控的整體運行。在主站的命令調整中，也能夠將管理體現結合到備自投模式中，將建立好的信息模塊，組裝到EMS系統內，并實現不同方案的制定與實施。接下來，通過斷路器的功能，將電網內出現的分閘信息自動運行到廣域備自投設備中。其運行原理就是實施具體的解決方案，然后經過EMS做最后的檢驗，將得到的結果通過監控系統順利實施，在開關的控制下，可以對出現的電網斷路情況進行自動恢復，使電網供電正常。

4 結語

綜上所述，利用這兩種實時信息的優勢和特點，對廣域備投控制體系的作用和分析有可參考價值，并能夠不斷升級原有設備的能力，將預先制定好的解決方案加入其中，能夠實現根據不同故障做出調整。根據該地的電網運行情況，對其安全穩定的運行做出保護措施，同時，減少該地電網解環時出現的危險，增加電網運行的穩定性，并為區域備投控制的可實施性，奠定可研究基礎。