鄒宗憲，施 海

(新疆電力設(shè)計(jì)院，新疆 烏魯木齊 830001)

1 新疆電網(wǎng)概況

近年來，通過大規(guī)模的電網(wǎng)建設(shè)，新疆電網(wǎng)結(jié)構(gòu)發(fā)生較大變化，運(yùn)行環(huán)境有了很大改觀，但電網(wǎng)結(jié)構(gòu)薄弱的局面尚未得到根本改變，220 kV主網(wǎng)架除烏魯木齊地區(qū)及附近區(qū)域建成了較為堅(jiān)強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)外，220 kV主系統(tǒng)與周邊地區(qū)電網(wǎng)呈長線、鏈狀連接，聯(lián)系較弱，電網(wǎng)穩(wěn)定水平較低。另外，雖然全疆電網(wǎng)電力電量總體基本平衡，但局部失衡，尤其是塔城、阿勒泰、南疆等地區(qū)供需矛盾突出，地區(qū)電源裝機(jī)不足，同時(shí)地區(qū)電網(wǎng)與220 kV主電網(wǎng)聯(lián)系薄弱，造成季節(jié)性、時(shí)段性不同程度的拉閘限電。220 kV電網(wǎng)難以適應(yīng)今后電網(wǎng)的發(fā)展要求，急需合理規(guī)劃，加強(qiáng)完善電網(wǎng)網(wǎng)架。

2009年新疆電網(wǎng)用電量已達(dá)545億kWh，最大負(fù)荷達(dá)到9600 MW，當(dāng)前新疆電網(wǎng)電力供需矛盾有所緩和，預(yù)計(jì)今后新疆電網(wǎng)電力需求仍然以較快速度持續(xù)增長，2010年預(yù)測全疆電網(wǎng)需電量為638億kWh，最大負(fù)荷達(dá)到11200 MW；2012年預(yù)計(jì)需電量為870億kWh，最大負(fù)荷約15300 MW；2015年預(yù)計(jì)需電量為1400億kWh，最大負(fù)荷將達(dá)到24600MW；2020年預(yù)計(jì)需電量為2700億kWh，最大負(fù)荷將達(dá)到47400 MW；“十二五”期間需電量和最大負(fù)荷年均增長率均為17%，“十三五”期間需電量和最大負(fù)荷年均增長率均為14%。

截至2009年底，總體來看，全疆冬季電力略有缺額，夏季豐水期約有900 MW的電力富余。

2 新疆電網(wǎng)負(fù)荷發(fā)展水平及預(yù)測

新疆2000年全社會(huì)用電量為183億kWh，2005年為310.14億kWh， 2008年為489億kWh，2009年為545億kWh。“十五”用電量年均增長率為11.3%，“十一五”前四年年均增長率為15.13%。2000年～2005年全疆電力消費(fèi)彈性系數(shù)為1.13，2000年～2009年全疆電力消費(fèi)彈性系數(shù)為1.26，2005年～2009年全疆電力消費(fèi)彈性系數(shù)為1.43，2008年全疆電力消費(fèi)彈性系數(shù)高達(dá)1.57，2009年1.414。2000年以來，新疆電力消費(fèi)彈性系數(shù)呈逐年增長的趨勢。尤其是2003年以來，全疆用電增長速度已經(jīng)超過了國民經(jīng)濟(jì)增長速度。目前，新疆經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展面臨的環(huán)境總體有利，實(shí)現(xiàn)新的更大發(fā)展的條件已經(jīng)具備，時(shí)機(jī)已經(jīng)成熟。2007年8月，溫家寶總理親臨新疆考察并就加快新疆發(fā)展作了重要講話，9月，國務(wù)院出臺了《關(guān)于進(jìn)一步促進(jìn)新疆經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的若干意見》，文件明確提出，新疆經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展要實(shí)施的四大戰(zhàn)略，即以市場為導(dǎo)向的優(yōu)勢資源開發(fā)戰(zhàn)略，加強(qiáng)薄弱環(huán)節(jié)的基礎(chǔ)能力建設(shè)戰(zhàn)略，南北互動(dòng)的區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展戰(zhàn)略和面向中亞的擴(kuò)大對外開放戰(zhàn)略。今后，隨著上述各項(xiàng)發(fā)展戰(zhàn)略的貫徹落實(shí)，必將有力地推動(dòng)新疆經(jīng)濟(jì)社會(huì)加快發(fā)展。新疆經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，特別是以市場為導(dǎo)向的優(yōu)勢資源開發(fā)戰(zhàn)略的實(shí)施，必將使新疆全社會(huì)電力需求快速增長。預(yù)計(jì)2012年新疆電網(wǎng)需電量將達(dá)到876 kWh，最大負(fù)荷約15340 MW，到2015年需電量為1403 kWh，最大負(fù)荷約24600 MW。新疆自治區(qū)“十一五”、“十二五”期間需電量增長率分別為15.6%、17%，最大負(fù)荷增長率分別為15.7%、17%。

3 新疆電網(wǎng)“十二五”電力供需分析

⑴ 包括烏魯木齊和昌吉州在內(nèi)的烏魯木齊核心電網(wǎng)區(qū)域工業(yè)發(fā)展成熟，負(fù)荷基數(shù)很大，用電量占全疆總用電量的42%，盡管該區(qū)域內(nèi)電源裝機(jī)也很多(占全疆總裝容量的27%)，但電力供需仍存在較大電力缺口，目前電力缺口約為1000 MW～1200 MW，電力供應(yīng)不足部分主要由瑪納斯電廠補(bǔ)充。2010年～2015年一直為缺電地區(qū)，缺電780 MW～1450 MW，一直屬于受端電網(wǎng)，電力供應(yīng)不足部分主要由瑪納斯方向補(bǔ)充。

⑵ 隨著瑪納斯三期擴(kuò)建工程(2×300 MW)和石河子南熱電(2×125 MW)等項(xiàng)目的建成投產(chǎn)，瑪納斯、石河子區(qū)域已經(jīng)成為北疆重要的電源基地，2010年～2015年盈余1140 MW～2540 MW，一直屬于送端電網(wǎng)。

⑶ 包括奎屯市、農(nóng)七師、獨(dú)山子、沙灣縣和烏蘇縣在內(nèi)的奎屯區(qū)域自備電廠裝機(jī)容量很大，目前電力供需基本平衡。博州能源資源較為匱乏，裝機(jī)容量小，是新疆電網(wǎng)的受端電網(wǎng)，目前電力缺口約為200 MW。2010年之后，電力出現(xiàn)盈余，2011年～2015年盈余140 MW～560 MW。

⑷ 伊犁地區(qū)近幾年水電建設(shè)速度很快，隨之吉林臺一級水電站(460 MW)、恰甫其海水電站(320 MW)和山口水電站(141 MW)的建成投運(yùn)，伊犁地區(qū)夏季富余電力較大，約有560 MW電力可外送；冬季枯水期富余電力較小。該地區(qū)水電、煤電均較為豐富，為電力盈余地區(qū)，且盈余電力呈逐年增大趨勢，2011年～2015年盈余480 MW～2860 MW。

⑸ 由于魯能準(zhǔn)北電廠建設(shè)較為滯后，阿勒泰地區(qū)喀拉塑克和哈的布特等水電站也為建成投產(chǎn)，新疆北部兩地市(克拉瑪依市、塔城地區(qū)和阿勒泰地區(qū))仍然是新疆電網(wǎng)的受端，特別是冬季電力缺口較大，約為400 MW。2010年之后，電力出現(xiàn)盈余，2011年～2015年盈余80 MW～400 MW。

⑹ 新疆東部的吐魯番和哈密兩地區(qū)電力供需基本平衡?！笆濉逼陂g吐魯番電網(wǎng)為受端電網(wǎng)，隨著哈密區(qū)域電源項(xiàng)目的逐年投運(yùn)，將轉(zhuǎn)化為送端電網(wǎng)。

⑺ 隨著察汗烏蘇烏蘇水電站(309 MW)和柳樹溝水電站(180 MW)的相繼投產(chǎn)，巴州已從受端電網(wǎng)變?yōu)樗投穗娋W(wǎng)，其中夏季富余電力較大，約有340 MW的電力可外送，冬季基本自我平衡，并約有110 MW電力可外送。

⑻ 南疆四地州(阿克蘇、喀什、克州和和田)電力缺口仍然很大，冬季缺電約500 MW，夏季缺電約300 MW。其中喀什地區(qū)缺電最為嚴(yán)重，冬季缺電約300 MW，夏季缺電約200 MW。南疆四地州2010～2015年電力均有缺額，為160～1030 MW。

4 新疆“十二五”電網(wǎng)規(guī)劃網(wǎng)架

到2015年初步形成圍繞天山山脈東段和天山山脈西段的兩個(gè)750 kV環(huán)網(wǎng)目標(biāo)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。西至伊犁，東至哈密、準(zhǔn)東，北至塔城、阿勒泰，南至喀什克州，基本覆蓋新疆主要負(fù)荷中心和電源基地。各電壓等級電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展，資源配置能力顯著增強(qiáng)，電網(wǎng)“送得出、落得下、用得上”，能夠有力支撐新疆經(jīng)濟(jì)社會(huì)跨越式發(fā)展用電需要和大規(guī)模電力外送。規(guī)劃網(wǎng)架示意圖如下所示：

5 全疆電力流控制思路

結(jié)合新疆各地州電力消納能力、電網(wǎng)送電能力和經(jīng)濟(jì)調(diào)度等，提出以下分區(qū)平衡及電力流控制思路：

⑴ 伊犁地區(qū)水電豐富，夏季豐水期優(yōu)先調(diào)用水電。在伊犁地區(qū)計(jì)劃建設(shè)的火電廠也均為坑口電廠，考慮到2012年750 kV 電網(wǎng)已經(jīng)延伸到伊犁地區(qū)，電網(wǎng)送出能力較強(qiáng)，同時(shí)伊犁地區(qū)盈余電力還可南送南疆四地州，因此，伊犁地區(qū)火電也盡可能優(yōu)先調(diào)用。

⑵ 阿勒泰、克拉瑪依和塔城北部兩地市夏季豐水期水電大發(fā)，優(yōu)先調(diào)用。北部兩地市火電建設(shè)條件并不是很優(yōu)越，其中擬建的魯能準(zhǔn)北電廠是坑口電廠，華能克拉瑪依熱電是城市供熱電廠，同時(shí)考慮到奎屯—烏魯木齊沿線熱電廠很多，完全可以滿足當(dāng)?shù)丶盀豸斈君R的負(fù)荷需要，因此，北部兩地市火電原則上就地平衡，富余電力可作為備用容量。

⑶ 奎屯—烏魯木齊沿天山北坡經(jīng)濟(jì)帶負(fù)荷發(fā)展很快，沿線各熱電廠均以就地平衡為主，富余電力可利用220 kV或750 kV輸電通道東送?，敿{斯電廠除少部分電力就地消納外，大部分電力通過瑪納斯—烏魯木齊的750 kV和220 kV輸電通道外送。

⑷ 烏魯木齊、準(zhǔn)東電源(不包括直流外送的大型電廠)以就地平衡為主，當(dāng)?shù)仉娏Σ蛔悴糠种饕ㄟ^瑪納斯、烏蘇和伊犁地區(qū)富余電力作為補(bǔ)充。

⑸ 吐魯番、哈密地區(qū)電源以就地平衡為主，不足部分可以北疆富余電力和南疆夏季富余水電電力作為補(bǔ)充。

⑹ 巴州、阿克蘇、喀什、克州和和田南疆五地州水、火電以就地平衡為主，各地州互補(bǔ)余缺。

6 新疆電網(wǎng)“十二五”運(yùn)行方式思路

2012年全疆主干網(wǎng)運(yùn)行方式思路

在確定烏昌核心區(qū)域電網(wǎng)電力余缺的情況下，明確需要由其它區(qū)域電網(wǎng)為烏昌核心區(qū)域提供電力支持的大小。奎屯和北疆三電網(wǎng)-烏魯木齊沿天山北坡經(jīng)濟(jì)帶負(fù)荷發(fā)展很快，沿線各熱電廠均以就地平衡為主，富余電力可利用220 kV或750 kV輸電通道東送?，敿{斯電廠除少部分電力就地消納外，大部分電力通過瑪納斯-烏魯木齊的750 kV和220 kV輸電通道外送。烏魯木齊、準(zhǔn)東電源(不包括直流外送的大型電廠)以就地平衡為主，當(dāng)?shù)仉娏Σ蛔悴糠种饕ㄟ^瑪納斯、奎屯和伊犁地區(qū)富余電力作為補(bǔ)充。

在上述原則下，同時(shí)滿足瑪納斯以西220 kV電網(wǎng)盈余電力的外送，并在進(jìn)一步提高烏昌主網(wǎng)的供電安全性的前提下，推薦如下運(yùn)行方式設(shè)想：

2011年～2012年：伊—烏高低壓輸電通道獨(dú)立運(yùn)行方式：為保證對烏魯木齊核心電網(wǎng)的安全供電，同時(shí)滿足伊犁地區(qū)富余電力的外送，分別沿伊犁750 kV變～烏蘇750 kV變～鳳凰750 kV變～烏北750 kV變形成一條獨(dú)立的750 kV輸電通道，依托由吉林臺梯級水電站～皇宮變～奎屯變～瑪納斯～烏魯木齊的220 kV輸電線形成一條獨(dú)立的220 kV輸電通道，高、低壓兩條輸電通道在烏魯木齊匯合。750 kV輸電通道主要任務(wù)是實(shí)現(xiàn)伊犁地區(qū)大部分富余電力、烏蘇電廠部分電力和瑪納斯區(qū)域大部分富余電力的外送，同時(shí)通過烏北750 kV變向?yàn)豸斈君R提供600 MW～700 MW的下網(wǎng)電力；220 kV輸電通道的主要作用是將吉林臺梯級、烏蘇電廠部分富余電力和瑪納斯電廠一、二期工程部分電力外送，同時(shí)向沿線博州、奎屯、沙灣等沿線負(fù)荷點(diǎn)供電，并向?yàn)豸斈君R提供600 MW～700 MW電力。高、低壓兩條獨(dú)立的輸電通道分別在吉林臺一級～臺遠(yuǎn)、烏蘇750 kV變220 kV母聯(lián)和鳳凰750 kV變220 kV母聯(lián)設(shè)置解、并網(wǎng)點(diǎn)，并設(shè)置相應(yīng)安全自動(dòng)裝置及備自投裝置，確保在220 kV輸電通道故障短線情況下，將剩余220 kV輸電通道并入750 kV電網(wǎng)，確保電網(wǎng)的完整及供電安全。

本方案的主要優(yōu)點(diǎn)是：①2012年夏大烏魯木齊核心電網(wǎng)缺電約1200 MW，本方案750kV輸電通道和220 kV輸電通道可分別獨(dú)立向?yàn)豸斈君R送電600 MW～700 MW，任何一條輸電通道斷開情況下，烏魯木齊僅缺電500 MW～600 MW，損失電源不大，在不切負(fù)荷的情況下，通過調(diào)用旋轉(zhuǎn)備用容量，可確保烏魯木齊核心電網(wǎng)的頻率和電壓合格，電網(wǎng)供電安全可靠。②伊犁地區(qū)大量富余電力可通過750 kV輸電通道經(jīng)烏魯木齊、吐魯番和哈密實(shí)現(xiàn)外送，在750 kV輸電通道斷開情況下，750 kV 輸電通道和220 kV輸電通道互不影響，在750 kV輸電通道斷開情況下，除僅影響新疆外送電力外，不會(huì)對新疆220 kV電網(wǎng)的安全可靠運(yùn)行造成不利影響。③沿線三個(gè)解、并網(wǎng)點(diǎn)可根據(jù)運(yùn)行需要投切，運(yùn)行靈活，適應(yīng)電網(wǎng)開機(jī)和負(fù)荷變化能力較強(qiáng)。因此該方案與新疆75 V電網(wǎng)發(fā)展總體思路相一致，不僅很好地解決了750 kV 電網(wǎng)形成初期，220kV電網(wǎng)安全運(yùn)行與送端大功率電力外送的矛盾，而且也給220 kV電網(wǎng)提供了充足的電力供應(yīng)，電網(wǎng)運(yùn)行靈活。

本方案的主要問題是：瑪納斯～烏魯木齊斷面目前僅有瑪—昌一、二線和瑪—m線聯(lián)系，且導(dǎo)線截面僅為LGJ-400，隨著呼圖壁熱電廠(2×300 MW)和昌吉熱電廠三期擴(kuò)建工程(2×300 MW)的建成投產(chǎn)，瑪納斯～烏魯木齊斷面220 kV輸電通道難以滿足送電需要，需要進(jìn)一步梳理和補(bǔ)強(qiáng)。以上問題在今后電網(wǎng)建設(shè)中應(yīng)予以重視，并進(jìn)一步優(yōu)化網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。

以下是本運(yùn)行方式方案和功率交換示意圖：

2013年～2015年：根據(jù)新疆750 kV電網(wǎng)規(guī)劃，2013年～2015年期間各地州以750 kV變電站為中心，圍繞城市、工業(yè)區(qū)等負(fù)荷中心形成220 kV雙環(huán)網(wǎng)、沿綠洲經(jīng)濟(jì)帶形成雙鏈?zhǔn)捷椛浣Y(jié)構(gòu)供電網(wǎng)，在750網(wǎng)架已形成雙回的可靠輸電網(wǎng)斷面應(yīng)斷開750 kV/220 kV電磁環(huán)網(wǎng)，僅瑪納斯-烏魯木齊斷面與2010年～2012年運(yùn)行方式有所不同。即2013年計(jì)劃建設(shè)東郊750 kV變電站，鳳凰變擴(kuò)建第二臺主變；建設(shè)東郊變π入烏北郊～吐魯番雙回線，并建設(shè)西山～東郊單回線路。以上750 kV輸變電工程建成后，2013年將形成鳳凰～烏魯木齊雙回送電的750 kV環(huán)網(wǎng)網(wǎng)架，烏昌主電網(wǎng)供電可靠性大大提高，同時(shí)結(jié)合鳳凰變2013年擴(kuò)建第二臺主變的時(shí)機(jī)，建議2013年～2015年期間，瑪電一二期及瑪納斯以西區(qū)域盈余電力均由鳳凰變經(jīng)750 kV輸電通道向?yàn)醪芏穗娋W(wǎng)輸送。正常方式下，斷開瑪電一二期～烏魯木齊斷面的220 kV線路。如下圖所示：

7 總結(jié)

“十二五”期間，新疆電網(wǎng)建設(shè)750 kV變電站9座，開關(guān)站1座，新增變電容量1650萬kVA，線路2994 km；220kV變電站58座，變電容量2140萬kVA，線路11380 km；110kV變電站248座，變電容量2128萬kV，線路10216 km。形成覆蓋天山北坡經(jīng)濟(jì)帶的西部750kV單環(huán)網(wǎng)和圍繞烏魯木齊、昌吉負(fù)荷；中心的750 kV小環(huán)網(wǎng)。東至哈密，西至伊犁，南至喀什，北至準(zhǔn)東，基本覆蓋新疆主要負(fù)荷中心和電源基地，與西北主網(wǎng)維持一個(gè)聯(lián)網(wǎng)通道。優(yōu)化后的750 kV電網(wǎng)既可以滿足新疆經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要，也可以支撐哈密、準(zhǔn)東能源基地直流外送?！笆濉苯畠?nèi)各級電網(wǎng)投資為365億元，其中750 kV電網(wǎng)投資為100億元(不含特高壓直流配套750 kV電網(wǎng)項(xiàng)目)，220 kV電網(wǎng)投資為115億元，110 kV及以下電網(wǎng)投資為150億元。

“十二五”期間新疆電網(wǎng)將加快哈密、準(zhǔn)東至三華電網(wǎng)“疆電東送”特高壓直流輸電工程建設(shè)，同時(shí)在疆內(nèi)建成750 kV骨干網(wǎng)架。隨著新疆750 kV電網(wǎng)的建設(shè)，220 kV電網(wǎng)功能逐步由骨干電網(wǎng)向主要輸電網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)化，將逐步實(shí)現(xiàn)以750 kV變電站為中心，進(jìn)一步加強(qiáng)220 kV電網(wǎng)，擴(kuò)大220 kV電網(wǎng)覆蓋范圍，圍繞城市、工業(yè)區(qū)等負(fù)荷中心形成220 kV雙環(huán)網(wǎng)、沿綠洲經(jīng)濟(jì)帶形成雙鏈?zhǔn)捷椛浣Y(jié)構(gòu)供電網(wǎng)使220 kV電網(wǎng)與750 kV電網(wǎng)有效銜接，形成分片供電的模式。今后，新疆220 kV電網(wǎng)的建設(shè)重點(diǎn)為：一是確保750 kV變電站的可靠配出，如實(shí)施烏北站、吐魯番站、哈密站、巴州站配套送出工程，強(qiáng)化750 kV站點(diǎn)和220 kV電網(wǎng)的聯(lián)絡(luò)；二是解決部分?jǐn)嗝媸茏鑶栴}，如加快蘇-鹿二線、鹿-莎線、下野地-克北等輸變電工程建設(shè)；三是滿足當(dāng)?shù)刎?fù)荷發(fā)展和自治區(qū)重點(diǎn)項(xiàng)目供電需要，如加快蘭新電氣化鐵路供電等工程建設(shè)步伐；四是滿足電源送出需要，如加快阿拉山口風(fēng)電送出、溫泉電站送出等工程建設(shè)；五是開展網(wǎng)架優(yōu)化改造工作，如針對烏魯木齊電網(wǎng)存在多個(gè)電廠、變電站相互串接及打開750 kV/220 kV電磁環(huán)網(wǎng)的壓力，實(shí)施網(wǎng)架優(yōu)化改造工程。

“十二五”期間新疆電網(wǎng)應(yīng)貫徹落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀，以滿足新疆經(jīng)濟(jì)社會(huì)和可持續(xù)發(fā)展的電力需求為目標(biāo)，加快統(tǒng)一堅(jiān)強(qiáng)新疆智能電網(wǎng)建設(shè)，全面提升電網(wǎng)的資源優(yōu)化配置能力，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)發(fā)展方式的重大轉(zhuǎn)變，加大電網(wǎng)建設(shè)力度，促進(jìn)各級電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展，服務(wù)新疆新型工業(yè)化、城鎮(zhèn)化和社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)，為新疆全面建設(shè)小康社會(huì)提供安全、可靠、清潔、優(yōu)質(zhì)的電力保障。