電網(wǎng)電磁環(huán)網(wǎng)解環(huán)運(yùn)行穩(wěn)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(guó)網(wǎng)青海省電力公司海南供電公司，青海 海南 813000）

結(jié)合某地電網(wǎng)不斷擴(kuò)大的建設(shè)規(guī)模，能夠使電網(wǎng)組成產(chǎn)生巨大的調(diào)整。在該地輸出的220 kV電壓，要經(jīng)過(guò)該地電網(wǎng)，能夠與下一個(gè)電網(wǎng)形成連接。結(jié)合當(dāng)前技術(shù)的發(fā)展，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)更多地區(qū)220 kV電網(wǎng)的了解。在目前情況下，在該地的電網(wǎng)中，會(huì)設(shè)立一個(gè)220 kV的中端點(diǎn)，這就能夠使兩地之間，不會(huì)有500 kV與220 kV的電磁環(huán)網(wǎng)。

1 電網(wǎng)解環(huán)運(yùn)行意義

在電網(wǎng)建設(shè)發(fā)展的進(jìn)程中，將電磁環(huán)網(wǎng)作為承接作用。通常情況下，如果高一級(jí)的電壓電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，不能起到支撐的作用，可以利用電磁環(huán)網(wǎng)的特點(diǎn)來(lái)增加電網(wǎng)輸電能力，同時(shí)也能相應(yīng)減少在建立開(kāi)始階段的費(fèi)用。在電網(wǎng)220 kV閉合工作情況下，要注意下述問(wèn)題。

1.1 易造成系統(tǒng)熱穩(wěn)定破壞

如果高壓電網(wǎng)正常運(yùn)行時(shí)，突然出現(xiàn)斷路情況，其中傳輸功率會(huì)出集中在低壓線路中，這就增加其負(fù)擔(dān)，并最終影響靜態(tài)穩(wěn)定或熱穩(wěn)的能力。美國(guó)就因?yàn)殡姶怒h(huán)網(wǎng)的出現(xiàn)，造成了“8.14”大面積停電事故。

1.2 易造成系統(tǒng)動(dòng)穩(wěn)定破壞

在高壓輸電線路中，要降低其中斷的概率，這就會(huì)加大每個(gè)體系之間相連阻抗的阻力。隨之產(chǎn)生的就是暫態(tài)穩(wěn)定極限，會(huì)嚴(yán)重影響到電網(wǎng)系統(tǒng)的安全。如果系統(tǒng)發(fā)生振蕩，其中的保護(hù)措施就會(huì)開(kāi)始工作，這種非常規(guī)處置會(huì)造成后續(xù)不能正常供電，并且斷電區(qū)域會(huì)不斷擴(kuò)大。

1.3 安穩(wěn)裝置復(fù)雜

如果形成電磁環(huán)網(wǎng)狀態(tài)，解開(kāi)環(huán)網(wǎng)的工作要比相應(yīng)的安全措施還要困難。再加上使用的保護(hù)系統(tǒng)與自動(dòng)安全設(shè)備之間不能有效地形成聯(lián)系，所以，出現(xiàn)電磁環(huán)網(wǎng)時(shí)，就會(huì)由于出現(xiàn)了問(wèn)題，不得不進(jìn)行選擇解決方案的操作。

1.4 不利于經(jīng)濟(jì)運(yùn)行

由于220 kV同500 kV彼此間的線路，其功率不在相同功率內(nèi)，如果進(jìn)行環(huán)網(wǎng)相連，會(huì)增加經(jīng)濟(jì)的使用。

1.5 不利于控制短路電流水平

結(jié)合當(dāng)前電網(wǎng)技術(shù)的升級(jí)，要減少斷路電流的出現(xiàn)。當(dāng)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)不斷擴(kuò)大時(shí)，就需要增加預(yù)防斷路電流出現(xiàn)的方案，這樣不但能夠降低開(kāi)關(guān)裝置的流通能力，還能減少其對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行的威脅。

1.6 不利于簡(jiǎn)化運(yùn)行

結(jié)合電磁環(huán)網(wǎng)工作情況，在事故發(fā)生后，工作人員不能及時(shí)做出應(yīng)對(duì)方案，將出現(xiàn)的問(wèn)題解決?；谶@種情況，該地要進(jìn)行220 kV電網(wǎng)解環(huán)工作時(shí)，要掌握好其動(dòng)態(tài)方向，并減少斷路電流的出現(xiàn)。同時(shí)，也要減少繼電保護(hù)裝置，使維持平穩(wěn)裝置的有效縮減，這樣能夠增加電網(wǎng)運(yùn)行的能力，對(duì)出現(xiàn)的振蕩中心偏移做出調(diào)整，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的提升。

2 電網(wǎng)解環(huán)運(yùn)行后存在的風(fēng)險(xiǎn)

將某地電網(wǎng)調(diào)度工作作為實(shí)例分析，該地與另一個(gè)地區(qū)之間的電網(wǎng)連接，在220 kV網(wǎng)絡(luò)解環(huán)內(nèi)，按照負(fù)荷特性分成兩種，枯期和汛期，分別準(zhǔn)備解環(huán)點(diǎn)。在汛期時(shí)，要在某地的中，設(shè)置雙回線的電網(wǎng)斷點(diǎn)，該地220 kV電網(wǎng)被入到兩地的主網(wǎng)中。在枯期中，該地的電網(wǎng)，會(huì)形成兩個(gè)工作區(qū)域，同時(shí)要保證其負(fù)荷在相同的水平上。在不同的220 kV電網(wǎng)內(nèi)，要設(shè)置環(huán)網(wǎng)斷點(diǎn)。

將220 kV與500 kV不同運(yùn)輸功率線路，組成開(kāi)環(huán)電磁環(huán)網(wǎng)，并投入使用。其某地的電網(wǎng)降低與主網(wǎng)產(chǎn)生的作用，但是其重點(diǎn)輸送電力的線路，出現(xiàn)N-2問(wèn)題后，該地電網(wǎng)會(huì)同主網(wǎng)失去聯(lián)系，使更多地區(qū)出現(xiàn)斷電情況。在汛期中，該地的電力由另一個(gè)地區(qū)保障，如果其中一條線路出現(xiàn)N-2事故后，就會(huì)切斷供應(yīng)，該地電網(wǎng)就會(huì)與主網(wǎng)失去聯(lián)系，也會(huì)造成電力大面積中斷的情況。另外，該地電網(wǎng)中，還有9項(xiàng)電網(wǎng)嚴(yán)重安全問(wèn)題沒(méi)有解決，4項(xiàng)普通問(wèn)題。在用電枯期，兩地220 kV電網(wǎng)聯(lián)系出現(xiàn)N-2問(wèn)題時(shí)，周邊地區(qū)電網(wǎng)會(huì)失去同主網(wǎng)的聯(lián)系，其中約有68%的單位受到影響，可以作為重大電力安全問(wèn)題。在另一個(gè)220 kV線路出現(xiàn)N-2問(wèn)題時(shí)，周邊地區(qū)也會(huì)與主網(wǎng)失去聯(lián)系，其中有32%的單位會(huì)受到影響，可以作為普通電力安全問(wèn)題。

3 提升電網(wǎng)電磁環(huán)網(wǎng)解環(huán)運(yùn)行的措施

結(jié)合上文出現(xiàn)的情況，需要設(shè)置解環(huán)點(diǎn)在電網(wǎng)中，能夠在出現(xiàn)N-2或N-1事故時(shí)，通過(guò)廣域備用電源，利用自動(dòng)投入裝置的設(shè)備，在失去與主網(wǎng)聯(lián)系的情況下，做到及時(shí)恢復(fù)供電能力。比如，結(jié)合汛期出現(xiàn)的情況，要在兩點(diǎn)間，建立220kV的雙回線路電網(wǎng)。一旦出現(xiàn)N-2問(wèn)題時(shí)，該地的電網(wǎng)系統(tǒng)會(huì)與主網(wǎng)失去聯(lián)系，其電網(wǎng)會(huì)受到功率的作用影響，降低安全運(yùn)行能力。如果此時(shí)利用廣域備投設(shè)備的特點(diǎn)，在電網(wǎng)負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)達(dá)到極值時(shí)，能夠?qū)⒃摰仉娋W(wǎng)并入到周邊電網(wǎng)中，并實(shí)現(xiàn)其電力暢通的能力，降低安全風(fēng)險(xiǎn)發(fā)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(lián)系外部。在電網(wǎng)建設(shè)高速發(fā)展的今天，需要建立整個(gè)地區(qū)的數(shù)據(jù)庫(kù)，依據(jù)數(shù)據(jù)情況，對(duì)整個(gè)地區(qū)做出判斷，能夠?qū)崿F(xiàn)廣域備自投控制系統(tǒng)的推廣，通常會(huì)有2種形式出現(xiàn)：（1）根據(jù)主要電站間的信息，并通過(guò)整體的自投控制體系，實(shí)現(xiàn)其220 kV電網(wǎng)，能夠在周邊地區(qū)建立分站。將各站組織到一起，并收集各個(gè)區(qū)域的數(shù)據(jù)，從而進(jìn)行分析和調(diào)整，按照提前制定好的方案，在不同種類的環(huán)境中實(shí)現(xiàn)對(duì)各站之間的管理。在各個(gè)地區(qū)站內(nèi)，也要對(duì)電壓量和電流做好記錄，同時(shí)要建立保護(hù)管道的處理，記錄斷開(kāi)電流的位置。在各站中出現(xiàn)的問(wèn)題，收集整理交到主站，由主站進(jìn)行統(tǒng)一的調(diào)度。如果電網(wǎng)中出現(xiàn)N-2或N-1問(wèn)題，各站將出現(xiàn)的斷路情況，此時(shí)要及時(shí)上報(bào)到主站并根據(jù)制定好的解決措施，進(jìn)行處理。各站根據(jù)主站的命令，對(duì)出現(xiàn)問(wèn)題的位置，及時(shí)采取應(yīng)對(duì)措施，為后續(xù)恢復(fù)供電提供保障。在各站收集數(shù)據(jù)分析中，通常使用2 m的數(shù)據(jù)通道，實(shí)現(xiàn)光電調(diào)換后，將信息內(nèi)容通過(guò)SDH設(shè)備后，使主站能夠第一時(shí)間收到信息。（2）主站在整個(gè)工作中，利用備投設(shè)備，使得電網(wǎng)自動(dòng)化能力不斷增加，主站的作用也越來(lái)越明顯，從該地的電網(wǎng)工作情況中看出，能夠?qū)崿F(xiàn)調(diào)控的整體運(yùn)行。在主站的命令調(diào)整中，也能夠?qū)⒐芾眢w現(xiàn)結(jié)合到備自投模式中，將建立好的信息模塊，組裝到EMS系統(tǒng)內(nèi)，并實(shí)現(xiàn)不同方案的制定與實(shí)施。接下來(lái)，通過(guò)斷路器的功能，將電網(wǎng)內(nèi)出現(xiàn)的分閘信息自動(dòng)運(yùn)行到廣域備自投設(shè)備中。其運(yùn)行原理就是實(shí)施具體的解決方案，然后經(jīng)過(guò)EMS做最后的檢驗(yàn)，將得到的結(jié)果通過(guò)監(jiān)控系統(tǒng)順利實(shí)施，在開(kāi)關(guān)的控制下，可以對(duì)出現(xiàn)的電網(wǎng)斷路情況進(jìn)行自動(dòng)恢復(fù)，使電網(wǎng)供電正常。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，利用這兩種實(shí)時(shí)信息的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)，對(duì)廣域備投控制體系的作用和分析有可參考價(jià)值，并能夠不斷升級(jí)原有設(shè)備的能力，將預(yù)先制定好的解決方案加入其中，能夠?qū)崿F(xiàn)根據(jù)不同故障做出調(diào)整。根據(jù)該地的電網(wǎng)運(yùn)行情況，對(duì)其安全穩(wěn)定的運(yùn)行做出保護(hù)措施，同時(shí)，減少該地電網(wǎng)解環(huán)時(shí)出現(xiàn)的危險(xiǎn)，增加電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，并為區(qū)域備投控制的可實(shí)施性，奠定可研究基礎(chǔ)。