電力論文穩(wěn)定控制技術(shù)電網(wǎng)應(yīng)用

　　穩(wěn)控系統(tǒng)技改投運(yùn)后，電力論文有效的提升了榆林南網(wǎng)榆西+榆南安全下網(wǎng)供電能力，通過(guò)調(diào)整錦界區(qū)域負(fù)荷運(yùn)行于榆林南網(wǎng)后，基本避免了南部電網(wǎng)在晚低谷時(shí)向陜西網(wǎng)倒送電量，改善南網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行狀況，《電力科學(xué)與工程》教育部主管、華北電力大學(xué)主辦的科技期刊。1985年創(chuàng)刊。本刊為《中國(guó)期刊網(wǎng)》、《中國(guó)學(xué)術(shù)期刊(光盤版)》全文收錄期刊，《中國(guó)科技核心期刊數(shù)據(jù)庫(kù)》、《中文科技期刊數(shù)據(jù)庫(kù)》、英國(guó)《科學(xué)文摘》(SA)、俄羅斯《文摘雜志》(AJ)收錄期刊，《中國(guó)學(xué)術(shù)期刊綜合評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)庫(kù)》來(lái)源期刊、中國(guó)科技論文統(tǒng)計(jì)源期刊。

　　摘要：本文介紹了榆林電網(wǎng)通過(guò)穩(wěn)定控制設(shè)備改造，挖掘現(xiàn)有電網(wǎng)安全供電能力，解決榆林北部及南部電網(wǎng)供電能力的經(jīng)驗(yàn)，說(shuō)明穩(wěn)定控制技術(shù)榆林電網(wǎng)中的重要作用，為電網(wǎng)短期解決局部供電能力不足提供一種新的思路。

　　關(guān)鍵詞：穩(wěn)控技術(shù)榆林電網(wǎng)應(yīng)用

　　1前言

　　過(guò)去的陜北榆林是一個(gè)落后貧困的地區(qū)，沒(méi)有大的工業(yè)負(fù)荷，電網(wǎng)相對(duì)獨(dú)立，電源不足，電網(wǎng)構(gòu)架極度薄弱，隨著榆林區(qū)域的油、煤、氣、鹽的逐步勘探發(fā)掘，榆林經(jīng)濟(jì)進(jìn)入快速發(fā)展階段，工業(yè)及民用負(fù)荷快速增加，榆林電網(wǎng)構(gòu)架相對(duì)也有長(zhǎng)足的發(fā)展，但局部區(qū)域供電能力不足問(wèn)題仍然嚴(yán)重，榆林電網(wǎng)根據(jù)自身特色，創(chuàng)造性地使用二次穩(wěn)控技術(shù)，將榆林電網(wǎng)的供電能力發(fā)揮到極致，解決了局部區(qū)域電力需求，緩解了電網(wǎng)建設(shè)周期長(zhǎng)，不能及時(shí)滿足社會(huì)需求的矛盾。

　　2、榆林電網(wǎng)運(yùn)行情況簡(jiǎn)介

　　榆林電網(wǎng)是以110kv電壓為主網(wǎng)架，以地方小火電為支撐、外部電源為補(bǔ)給，北起府谷，經(jīng)神木、榆林，米脂、南至綏德、佳縣、清澗，東起榆林、經(jīng)橫山、靖邊西至定邊，形成覆蓋全市的“人”字狀雙回路主干網(wǎng)架。按照就近接入的原則，分別與山西電網(wǎng)、內(nèi)蒙電網(wǎng)、陜西電網(wǎng)、寧夏電網(wǎng)相接。根據(jù)榆林電網(wǎng)電源、負(fù)荷的分布情況，榆林電網(wǎng)以樞紐變?yōu)橹行�，以分區(qū)分片供電為主，形成小環(huán)網(wǎng)方式或輻射型供電區(qū)域，以不同的支撐電源分供各供電區(qū)域，根據(jù)榆林地理區(qū)域化分，榆林電網(wǎng)各解列運(yùn)行的電網(wǎng)分別為府東電網(wǎng)、北部電網(wǎng)、蒙西電網(wǎng)、南部電網(wǎng)和西部電網(wǎng)。榆林電網(wǎng)的穩(wěn)控系統(tǒng)運(yùn)行在負(fù)荷較重的北部及南部電網(wǎng)。

　　2.1榆林北部電網(wǎng)運(yùn)行存在的問(wèn)題

　　榆林北部電網(wǎng)的供電區(qū)域?yàn)樯衲究h及府谷西部地區(qū)，北部電網(wǎng)通過(guò)110kv水神I、Ⅱ回接入330kv神木變，由17座小水、火電廠(站)(裝機(jī)容量897.6MW)和20座110kv公網(wǎng)變電站(變電容量為1610.5MVA)、2座用戶變(變電容量82MVA)組成，是榆林電網(wǎng)電源及負(fù)荷的密集區(qū)。

　　北網(wǎng)錦界區(qū)域運(yùn)行狀況：錦界區(qū)域地處榆林南北電網(wǎng)交界處，正常運(yùn)行時(shí)接入電源相對(duì)富裕的北網(wǎng)運(yùn)行，2009年，隨著電石和硅鐵市場(chǎng)逐步好轉(zhuǎn)，大批停產(chǎn)的電石硅鐵冶煉企業(yè)逐步啟動(dòng)生產(chǎn)，處于北部電網(wǎng)南端的錦界變、錦界Ⅱ變，重啟接近150MW負(fù)荷，按N-1控制原則，110kv水錦線、水-溝-錦線并列運(yùn)行，兩回線只允許帶負(fù)荷100MW，實(shí)際錦界區(qū)域最大負(fù)荷已達(dá)200MW，為保證錦界區(qū)域安全用電，靠南-西-錦穩(wěn)控裝置投北網(wǎng)方式，提升錦水、錦溝線路安全供電能力，保障錦界區(qū)域用電，避免錦水、錦-溝-水線路過(guò)載，或任一條線路發(fā)生故障跳閘，引起另一條線路嚴(yán)重超N-1穩(wěn)定過(guò)載燒斷，造成大面積停電事故。

　　穩(wěn)控運(yùn)行情況：錦界區(qū)域近200MW負(fù)荷，在北網(wǎng)運(yùn)行，靠南-西-錦穩(wěn)控系統(tǒng)投北網(wǎng)方式，確保水錦線、水-溝-錦線并列運(yùn)行向錦界區(qū)域安全供電。

　　2.2榆林南部電網(wǎng)運(yùn)行存在問(wèn)題

　　榆林南部電網(wǎng)供電區(qū)包括神木錦界以南區(qū)域、榆林、米脂、橫山、靖邊、綏德、吳堡、佳縣、清澗、子州九縣市，通過(guò)110kv南榆、西榆線路接入330kv榆林變，由16座小水、火電廠(站)(裝機(jī)容量548.2MW)，19座110kv公網(wǎng)變電站(變電容量791.1MVA)，5座110kv用戶變(變電容量231.5MVA)，09年南網(wǎng)最大負(fù)荷550MW，作為榆林南部電網(wǎng)的補(bǔ)給電源，330kv榆林變對(duì)南部電網(wǎng)的最大供電能力150MW。

　　南部電網(wǎng)運(yùn)行情況：榆林南網(wǎng)工業(yè)負(fù)荷占比例小，民用生活照明負(fù)荷占有比例大，負(fù)荷日峰谷差很大，超過(guò)250MW，在日高峰負(fù)荷時(shí)段，110kv南榆、西榆線路下網(wǎng)負(fù)荷已接近N-1穩(wěn)定界限，而在晚低谷負(fù)荷時(shí)，仍通過(guò)南榆、西榆線路向陜西330kv電網(wǎng)大量倒送負(fù)荷，電網(wǎng)運(yùn)行極不經(jīng)濟(jì)，南網(wǎng)運(yùn)行的小火電機(jī)組小，調(diào)峰能力無(wú)法能滿足電網(wǎng)負(fù)荷峰谷調(diào)整需求。

　　南網(wǎng)存在的嚴(yán)重問(wèn)題：迫切需要改變電網(wǎng)運(yùn)行方式，調(diào)整錦界區(qū)域部分工業(yè)負(fù)荷在南網(wǎng)運(yùn)行，增加南網(wǎng)平均負(fù)荷水平，改變晚低谷時(shí)段負(fù)荷大量到送的狀況，同時(shí)需要解決南網(wǎng)平均負(fù)荷水平增加后，南榆、西榆線路在高峰負(fù)荷時(shí)段超N-1穩(wěn)定問(wèn)題。

　　3穩(wěn)控技術(shù)改造解決榆林南北電網(wǎng)運(yùn)行問(wèn)題

　　3.1南-西-錦穩(wěn)控系統(tǒng)簡(jiǎn)介

　　南網(wǎng)南-西-錦穩(wěn)控系統(tǒng)功可投南網(wǎng)方式和北網(wǎng)方式，當(dāng)錦界區(qū)域負(fù)荷在南網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，南-西-錦穩(wěn)控系統(tǒng)投南網(wǎng)方式，控制110kv南榆、西榆線路負(fù)荷，遠(yuǎn)切錦界區(qū)域110kv錦界、錦界II變高耗能負(fù)荷，保證南網(wǎng)安全運(yùn)行;當(dāng)錦界區(qū)域負(fù)荷在北網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，南-西-錦穩(wěn)控系統(tǒng)可以投北網(wǎng)方式，控制110kv水錦、水-溝-錦線路的負(fù)荷，切除110kv錦界、錦界II變的高耗能負(fù)荷，確保障錦界以北電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定，但該穩(wěn)控系統(tǒng)不具備同時(shí)投南網(wǎng)北網(wǎng)運(yùn)行的功能。

　　南郊變采集單元：采集110kv南榆線路的電流及功率方向等信息，南榆線路過(guò)載時(shí)，通過(guò)裝置上的錦界變、錦界Ⅱ變通信通道壓板投退控制，分別可以發(fā)跳閘命令給錦界變、錦界Ⅱ變的控制單元，執(zhí)行跳閘切荷指令。西沙變采集單元：采集110kv西榆線路的電流及功率方向等信息，西榆線路過(guò)載時(shí)，通過(guò)裝置上的錦界變、錦界Ⅱ變通信通道壓板投退控制，分別可以發(fā)跳閘命令給錦界變、錦界Ⅱ變的控制單元，執(zhí)行跳閘切荷指令。錦界變采集控制單元：采集110kv錦溝、錦水線路的電流及功率方向等信息，錦溝、錦水線任一線路過(guò)載時(shí)，可就地發(fā)跳閘命令切荷，同時(shí)也可通過(guò)裝置上的錦界Ⅱ變通信通道壓板控制，發(fā)跳閘命令給錦界Ⅱ變的控制單元，執(zhí)行跳閘切荷指令。錦界Ⅱ變采集控制單元：采集110kv錦聯(lián)I、錦聯(lián)Ⅱ線路的電流及功率方向等信息，錦聯(lián)I、錦聯(lián)Ⅱ任一線路過(guò)載時(shí)，就地發(fā)跳閘命令切荷。

　　采用通道壓板投退切換可以滿足根據(jù)錦界、Ⅱ變?cè)谀暇W(wǎng)運(yùn)行;錦界變、錦界Ⅱ變?cè)诒本W(wǎng)運(yùn)行;錦界變?cè)谀暇W(wǎng)、錦界Ⅱ變?cè)诒本W(wǎng)運(yùn)行;錦界變?cè)诒本W(wǎng)、錦界Ⅱ變?cè)谀暇W(wǎng)運(yùn)行四種方式的南榆+西榆，錦水+錦溝線路的N-1問(wèn)題。

　　當(dāng)錦界變、錦界Ⅱ變雙母分裂分網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，該系統(tǒng)只能滿足南網(wǎng)南榆+西榆線路或北網(wǎng)的錦水+錦溝線路N-1問(wèn)題。

　　原南-西-錦穩(wěn)控系統(tǒng)不支持錦界變、錦界Ⅱ變負(fù)荷分別在南、北網(wǎng)受電的方式，不能同時(shí)滿足榆西+榆南斷面和錦水+錦溝斷面的N-1控制需求，因此急需在北部電網(wǎng)新裝一套穩(wěn)控裝置來(lái)解決錦水+錦溝線路的N-1問(wèn)題。

　　經(jīng)我局技術(shù)人員同廠家技術(shù)人員對(duì)原系統(tǒng)分析，采用如下方案，可在最低成本下完成系統(tǒng)功能升級(jí)，解決錦界變、錦界Ⅱ變各種運(yùn)行方式下的南網(wǎng)南榆+西榆或北網(wǎng)的錦水+錦溝線路N-1問(wèn)題。

　　3.2南-西-錦穩(wěn)控系統(tǒng)技改后的結(jié)構(gòu)及控制策略

　　技改方案：在110kv錦界變及錦界II變新增控制單元，接受原南郊和西沙變的控制命令，切除本地負(fù)荷，運(yùn)行于榆林南網(wǎng)，新系統(tǒng)命名為南-西-錦穩(wěn)控系統(tǒng);錦界變、錦界II變舊的控制單元與南郊西沙的通道斷開，保留的原系統(tǒng)錦界變、錦界II變采集及穩(wěn)定控制功能，通道升級(jí)后運(yùn)行于北網(wǎng)，命名為錦-錦II穩(wěn)控系統(tǒng);兩套系統(tǒng)出口部分經(jīng)過(guò)壓板后并在一起，將原系統(tǒng)分裂為完整的兩套系統(tǒng)，錦界變及錦界II變負(fù)荷通過(guò)出口壓板切換靈活地接受兩套穩(wěn)控系統(tǒng)的控制，實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜運(yùn)行方式的控制需求。

　　技改后的南-西-錦穩(wěn)控和錦-錦II穩(wěn)控系統(tǒng)保留了原來(lái)的功能。新增當(dāng)錦界變、錦界Ⅱ變雙母分裂分網(wǎng)運(yùn)行，錦界區(qū)域負(fù)荷分別在兩網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，通過(guò)將兩套系統(tǒng)同時(shí)運(yùn)行，穩(wěn)控裝置上對(duì)應(yīng)運(yùn)行在南北電網(wǎng)間隔的跳閘出口壓板投切，靈活實(shí)現(xiàn)解決各種運(yùn)行情況下南榆+西榆線路和的錦水+錦溝線路N-1問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

　　4穩(wěn)控系統(tǒng)的運(yùn)行效益分析

　　按照避免低谷時(shí)段到送負(fù)荷30MW估算效益，低谷時(shí)間為23：00至次日5：00，倒送負(fù)荷30MW，年收益365*6*30000*0.3元=1971萬(wàn)元，穩(wěn)控系統(tǒng)技改投資不過(guò)60萬(wàn)元，經(jīng)濟(jì)效益顯著;穩(wěn)控系統(tǒng)投運(yùn)確保錦界區(qū)域200MW負(fù)荷安全生產(chǎn)，其社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益巨大。在穩(wěn)控系統(tǒng)技改投運(yùn)后的國(guó)慶節(jié)前，北網(wǎng)的110kv水溝線路阻波器引流燒斷，錦-錦II穩(wěn)控系統(tǒng)正確動(dòng)作，成功按照控制策略切除相關(guān)負(fù)荷，確保錦界區(qū)域重要用戶供電，避免了一次區(qū)域垮網(wǎng)的電網(wǎng)事故，也為國(guó)慶保電做出了應(yīng)有的貢獻(xiàn)，有一定的政治意義，從事實(shí)說(shuō)明了技改必要性，驗(yàn)證了技改的成功及穩(wěn)控控制策略的正確性。

　　5結(jié)束語(yǔ)

　　榆林110kv電壓等級(jí)的電網(wǎng)，運(yùn)行著超過(guò)2000MVA的負(fù)荷，穩(wěn)控裝置在榆林電網(wǎng)中起著重要的作用，為榆林社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出了重要的貢獻(xiàn)，解決了當(dāng)前榆林電網(wǎng)的安全供電的問(wèn)題，但靠二次裝置挖掘電網(wǎng)的輸送能力，存在較高的電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)，導(dǎo)線輸送負(fù)荷重，電流大，損耗大，線路老化快，斷線的風(fēng)險(xiǎn)增加，同時(shí)穩(wěn)控裝置也有運(yùn)行故障的風(fēng)險(xiǎn)，從長(zhǎng)遠(yuǎn)解決電網(wǎng)供電問(wèn)題，還要靠電源及電網(wǎng)框架建設(shè)完成。

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