袁資生 廣東電網(wǎng)公司佛山供電局調(diào)度通信中心，廣東佛山 528000

佛山地區(qū)110kV電網(wǎng)網(wǎng)架運行主要問題及對策

袁資生 廣東電網(wǎng)公司佛山供電局調(diào)度通信中心，廣東佛山 528000

本文分析了佛山地區(qū)ll0kV電網(wǎng)網(wǎng)架發(fā)展中的現(xiàn)狀和主要問題，并針對目前網(wǎng)架結(jié)構(gòu)和電網(wǎng)運行存在的薄弱環(huán)節(jié)，提出了應(yīng)對措施。

電網(wǎng)；網(wǎng)架結(jié)構(gòu)；運行；可靠性

佛山位于廣東省中南部，珠江三角洲腹地，毗鄰港澳，地理位置優(yōu)越，交通發(fā)達。改革開放以來佛山經(jīng)濟總量迅速增長，2003年全市國內(nèi)生產(chǎn)總值1381億元，躋身“千億元城市”行列，僅次于廣州、深圳，位居廣東第三位。經(jīng)濟的快速增長，帶動電力供應(yīng)持續(xù)大幅度增長，用電負荷不斷創(chuàng)新高。2010年佛山電網(wǎng)最高負荷達到7709MW,比2009年增長7.6%；總供電量達到459億kWh，比 2009年增長11.43%。

隨著經(jīng)濟的發(fā)展，城鎮(zhèn)用電負荷越來越密集，同時廣東電網(wǎng)的主網(wǎng)架構(gòu)也在發(fā)生較大變化，500kV,220kV電網(wǎng)成為骨干輸電網(wǎng)，110k V電網(wǎng)相應(yīng)成為其配電網(wǎng)，110kV電網(wǎng)的規(guī)劃發(fā)展和功能作用也在慢慢發(fā)生變化。近幾年佛山電網(wǎng)處于電網(wǎng)大發(fā)展，結(jié)構(gòu)大變換時期，科學合理地構(gòu)架110kV電網(wǎng)及其新的主接線方式，成為佛山市110kV電網(wǎng)的當務(wù)之急?？偨Y(jié)佛山地區(qū)現(xiàn)有110kV電網(wǎng)結(jié)構(gòu)特點，分析其運行方式的利弊，探索更科學合理的110kV電網(wǎng)發(fā)展方式是本文的出發(fā)點和落腳點。

1 佛山地區(qū)110千伏電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)及運行特點

1.1 目前佛山地區(qū)110千伏電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)特點

以各220k V變電站為中心向鄰近110kV變電站供電，110kV網(wǎng)架較典型的有單鏈式結(jié)構(gòu)（如圖1）和放射式雙星形結(jié)構(gòu)（如圖2），110kV電網(wǎng)主要開環(huán)運行，特殊情況下為提高線路利用率采用環(huán)網(wǎng)方式（如圖3）。

在近些年，因線行走廊資源緊張，征地難等原因，較多地采用線路T接的形式在負荷密集區(qū)引出新的變電站（如圖4）。

而110kV變電站站內(nèi)接線結(jié)構(gòu)則多種形式并存。一些七，八十年代的老站保留單母線分段帶旁路的接線方式，新建站較多采用線變組的接線方式。總體從節(jié)省投資，方便操作角度考慮，站內(nèi)接線方式有簡化的趨勢。

1.2 與電網(wǎng)結(jié)構(gòu)相對應(yīng)地110kV電網(wǎng)運行方式

1.2.1 采用以各220kV變電站為中心向鄰近110kV變電站供電，110kV電網(wǎng)以打開電磁環(huán)路為主，在開環(huán)點設(shè)置備用電源自投裝置。

1.2.2 符合線路變壓器組方式的變電站的110kV母線、10kV母線均分列運行。 對于一個110kV變電站中所有110kV線路直接由220kV變電站出線，但不滿足每臺主變有單獨對應(yīng)的110kV進線，采取其中一回線路供全站，其余進線備用運行的方式；

優(yōu)點：投資省，結(jié)構(gòu)簡單，運行方式比較固定，線路N-1故障下可保障供電。

缺點：受制于單一220kV電源，若220kV變電站失壓，無其他電源可復(fù)電。

1.2.3 對處于鏈式結(jié)構(gòu)中的110kV變電站，若該鏈式結(jié)構(gòu)中所有110kV變電站都有110kV備自投，原則上采取其中一回線路主供，其余進線充電或備用運行的方式；對處于鏈式結(jié)構(gòu)中的110kV變電站存在線路N-1故障情況下全站失壓風險，且由于繼保定值、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)等原因而無法合環(huán)的，按保障較重要負荷的變電站設(shè)置開環(huán)點。

優(yōu)點：鏈式結(jié)構(gòu)中的110kV變電站鏈接于兩個220k V變電站之間，有兩路220kV電源一主供一備用，在一個220kV電源失壓情況下，可很快轉(zhuǎn)由備用電源復(fù)電，增加了電網(wǎng)運行的靈活性和可靠性。

缺點：備用線路長期充電運行，影響線路使用率，增大投資成本，鏈條中串接的站易造成保護定值難配合。

1.2.4 對處于鏈式結(jié)構(gòu)中的110kV變電站，該鏈式結(jié)構(gòu)同屬于一個220kV變電站且存在線路N-1故障情況下全站失壓風險，將優(yōu)先考慮采取電氣合環(huán)的方式運行。

優(yōu)點：能提高線路使用率，并減少線路N-1故障情況下全站失壓風險

缺點：電氣合環(huán)運行線路需掛在220kV電源側(cè)同一段110kV母線上，若分段運行會存在110kV線路開關(guān)故障拒動情況下造成220kV變電站全站負荷損失的風險，但掛在220kV電源側(cè)同一段110kV母線也存在該段母線N-1故障情況下兩個110kV站全站失壓的風險。

2 110千伏電網(wǎng)發(fā)展中存在的主要問題

2.1 T接線路增多

近幾年用電負荷增長較快，為讓地區(qū)電網(wǎng)容量與用電負荷相配套，只能在高負荷地區(qū)新建、擴建變電站，但這些站的ll0kV出線受線行占地，城市規(guī)劃等條件限制，只能采取“T”接線形式。這使電網(wǎng)結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜，相關(guān)保護配置難度加大，更給電網(wǎng)運行操作帶來安全隱患。規(guī)劃修編落后于負荷增長的問題，如今后不引起重視，新建變電站只能就近破口或T接，1條線路T接多個變電站的情況會越來越普遍，造成ll0kV網(wǎng)絡(luò)既薄弱又復(fù)雜，不但供電可靠性差、網(wǎng)損高，而且也難以滿足日益增長的負荷需求。

2.2 110 kV電網(wǎng)區(qū)域分割明顯，未能形成有機整體

佛山市下轄南海，順德，三水，高明，禪城五區(qū)，歷史上五區(qū)縣級供電局各自規(guī)劃區(qū)屬范圍內(nèi)的電網(wǎng)，110kV電網(wǎng)結(jié)線五區(qū)各自成網(wǎng)，地理空間上雖緊密相鄰，但電網(wǎng)聯(lián)系并不緊密。大佛山合并以后，主網(wǎng)實行統(tǒng)一規(guī)劃，情況雖有所改觀，但因歷史原因造成的電網(wǎng)聯(lián)系松散還客觀存在，使110kV電網(wǎng)各區(qū)之間互相支援，互為備用的效益發(fā)揮不好。

2.3 因電網(wǎng)結(jié)構(gòu)原因的運行靈活性不足

廣東電網(wǎng)220kV主網(wǎng)架支撐作用愈來愈大，隨之110kV等級電網(wǎng)配網(wǎng)化的趨勢日益明顯。在供電可靠性要求越來越高的形勢下，提高配網(wǎng)可轉(zhuǎn)供電率是提高供電可靠性的重要手段。但目前這項工作主要針對10kV等級配網(wǎng)開展，其實在110kV等級電網(wǎng)提高可轉(zhuǎn)供電率也有重要意義。220kV主網(wǎng)因環(huán)網(wǎng)短路電流超標，斷面負荷控制，線路設(shè)備檢修等原因，常須在某個節(jié)點開環(huán)運行，實行分區(qū)供電，此時處于開環(huán)點兩側(cè)的兩個負荷中心要依賴于110kV等級電網(wǎng)來實現(xiàn)負荷轉(zhuǎn)移和優(yōu)化分配。如果一個負荷中心的220kV變電站全站失壓后，更需要借助110kV等級電網(wǎng)來恢復(fù)重要用戶的供電。為提高整個電網(wǎng)供電的可靠性，承上啟下的110kV電網(wǎng)必須在電網(wǎng)結(jié)構(gòu)上要有足夠靈活性來適應(yīng)這種要求。歷史上，早期佛山110kV電網(wǎng)規(guī)劃的鏈式結(jié)構(gòu)較多，這些保留下來的鏈式結(jié)構(gòu)在現(xiàn)在的地區(qū)電網(wǎng)運行實踐中仍能較好地發(fā)揮110kV運行靈活性。但遺憾的是大部分新建220kV，110kV輸變電工程受節(jié)省投資，統(tǒng)一結(jié)線等因素影響，愈來愈多地采用了放射性星形+線變組結(jié)構(gòu)，而較少采用鏈式結(jié)構(gòu)。這造成了采用這種網(wǎng)架結(jié)線的負荷很大程度上受制于單一的220kV變電站電源，負荷緊張時不能向相鄰220k V變電站轉(zhuǎn)移，失壓后只能等待220kV變電站電源復(fù)電。

2.4 電網(wǎng)還有通過二次設(shè)備，自動裝置完善的余地

截至目前，佛山供電局所轄160個110kV變電站中，存在如主供110kV線路發(fā)生永久性故障跳閘有全站失壓風險的110kV變電站還有12個，這些變電站可利用遠方備自投等自動裝置而避免失壓風險，但佛山電網(wǎng)尚未有相應(yīng)的裝置實際投入運行。

3 主要對策

3.1 減少T接方式

用發(fā)展的眼光系統(tǒng)規(guī)劃電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，協(xié)調(diào)政府部門提早預(yù)留線行資源。在規(guī)劃變電站同時或前期，提前規(guī)劃或建設(shè)輸配電線路，使規(guī)劃、建設(shè)、驗收、投運一體化，減少“T”接線方式，這可以使電網(wǎng)設(shè)備檢修方便，事故處理時操作簡單、快捷。

3. 2 適當加強220kV變電站之間的110kV電網(wǎng)聯(lián)絡(luò)，提高電網(wǎng)運行靈活性

兩個220kV電源之間若以單或雙鏈式結(jié)構(gòu)的110kV電網(wǎng)相連，開環(huán)運行，不僅可以提高ll0kV系統(tǒng)的供電能力和供電可靠性，還可以增加220kV變電站之間轉(zhuǎn)供電能力，提高主變負荷率，緩解過負荷問題。

3. 3 應(yīng)打破行政區(qū)劃限制，打造統(tǒng)一堅強的110kV電網(wǎng)

客觀歷史原因造成110kV電網(wǎng)在縣區(qū)級行政區(qū)域邊緣網(wǎng)架結(jié)構(gòu)較薄弱。在佛山這種城鎮(zhèn)一體化程度較高的地區(qū)，因土地資源有限，過去區(qū)位靠邊的鄉(xiāng)鎮(zhèn)現(xiàn)在也紛紛成為經(jīng)濟主戰(zhàn)場，供電負荷節(jié)節(jié)攀高。對早期電網(wǎng)規(guī)劃相對薄弱的區(qū)域應(yīng)變簡單解決“有電用”為“用好電”，克服地理條件和行政劃分等不利因素，加大電網(wǎng)改造力度，優(yōu)化電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，使110kV電網(wǎng)最大程度的互聯(lián)互通，充分發(fā)揮備用支援效益。

3.4 加強既有線路改造，提升線路輸電能力

近幾年，隨著負荷的大幅上升，佛山地區(qū)越來越多110kV線路出現(xiàn)重載或滿載運行的現(xiàn)象。在夏季負荷高峰期，部分區(qū)域還因為110kV線路“卡脖子”而限制用電。通過改造線路提高其輸電能力，既能解決負荷問題，也有利于增強電網(wǎng)運行靈活性，提高供電可靠性。

3. 5積極推廣遠方備自投等自動裝置的應(yīng)用

110 kV電網(wǎng)以開環(huán)運行為主，在兩個以上變電站串聯(lián)的鏈式結(jié)構(gòu)中，傳統(tǒng)的110kV線路備自投只在有開環(huán)點的站有效，這大大影響供電可靠性和鏈式網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的大范圍應(yīng)用。遠方備自投采用通信手段使備自投互通信息，能有效解決傳統(tǒng)110kV線路備自投單向性問題，應(yīng)大力推廣應(yīng)用。

4 結(jié)束語

近年來電網(wǎng)發(fā)展迅速，佛山地區(qū)的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)也日趨擴大和堅強。同時隨著時代的發(fā)展，社會大眾對供電可靠性水平的要求也越來越高。在發(fā)展規(guī)劃電網(wǎng)時，我們必須要以長遠的戰(zhàn)略眼光，在深入分析現(xiàn)有電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和運行中的問題基礎(chǔ)上，認真研究負荷發(fā)展趨勢，依靠電網(wǎng)設(shè)備科技發(fā)展，尊重電網(wǎng)發(fā)展規(guī)律，重視和解決電網(wǎng)穩(wěn)定、供電可靠性和靈活性等問題，不斷提高電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行水平，才能為社會和人民群眾提供良好供電服務(wù)。

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10.3969/j.issn.1001-8972.2011.13.004