甘 雯，樓 平，徐國(guó)華

（國(guó)網(wǎng)浙江省電力公司湖州供電公司，浙江 湖州 313000）

0 引言

特高壓建設(shè)是國(guó)家電網(wǎng)公司的重要發(fā)展戰(zhàn)略。通過(guò)建設(shè)特高壓輸電線(xiàn)路，實(shí)現(xiàn)“西電東送”、“以電代煤”，不僅是解決東部地區(qū)霧霾問(wèn)題的可行選擇，也是實(shí)現(xiàn)電力資源在全國(guó)范圍內(nèi)優(yōu)化配置的必然途徑。隨著李克強(qiáng)總理在國(guó)務(wù)院常務(wù)會(huì)議上明確提出“跨區(qū)送電治霧霾”，特高壓建設(shè)也將從國(guó)家電網(wǎng)公司級(jí)戰(zhàn)略提升為國(guó)家級(jí)戰(zhàn)略。

根據(jù)國(guó)家電網(wǎng)公司部署，浙江電網(wǎng)在“十二五”期間將規(guī)劃新增特高壓“兩交（皖電東送、浙北—福州）兩直（溪洛渡—浙西、寧東—紹興）”工程，形成貫穿南北的特高壓輸電通道。其中，皖電東送1000kV安吉變電站（簡(jiǎn)稱(chēng)安吉變，以下類(lèi)推）落點(diǎn)湖州，浙北—福州工程過(guò)境湖州，這些工程的輸電通道交跨湖州多回在運(yùn)行的輸電線(xiàn)路。工程的建設(shè)勢(shì)必導(dǎo)致這些輸電線(xiàn)路的陪停，給電網(wǎng)供電造成巨大的影響。因此有必要對(duì)特高壓建設(shè)期間的電網(wǎng)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析，并制定相應(yīng)的措施實(shí)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)控制，確保在此期間湖州電網(wǎng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行。

1 特高壓建設(shè)期間電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)分析

以皖電東送工程為例，圖1為這一時(shí)期湖州電網(wǎng)與外網(wǎng)之間的聯(lián)絡(luò)圖。正常方式下，湖州電網(wǎng)與外界電網(wǎng)通過(guò)4回500kV線(xiàn)路聯(lián)絡(luò)：瓶妙5823線(xiàn)、妙武5905線(xiàn)（江蘇電源）、王含5435線(xiàn)、含店5436線(xiàn)，1回220kV線(xiàn)路聯(lián)絡(luò)：瓶窯變至莫梁變充電運(yùn)行；500kV含山變供嘉興地區(qū)大德變電站、青石變共500 MW左右；湖州境內(nèi)發(fā)電廠(chǎng)出力約1550 MW，湖州地區(qū)高峰負(fù)荷達(dá)2800 MW（不含嘉興負(fù)荷），從外網(wǎng)受電1750 MW。

皖電東送特高壓工程建設(shè)期間，湖州電網(wǎng)多回220kV線(xiàn)路陪停，最為嚴(yán)重時(shí)期2回500kV線(xiàn)路瓶妙5823線(xiàn)、妙武5905線(xiàn)同停，湖州電網(wǎng)僅通過(guò)全線(xiàn)同桿架設(shè)的兩回500kV線(xiàn)路王含5435線(xiàn)、含店5436線(xiàn)（線(xiàn)路長(zhǎng)約38 km）供電，接線(xiàn)方式薄弱，此時(shí)，湖州電網(wǎng)供電能力僅為280萬(wàn)kW（含青石變、大德變），供電缺口達(dá)50萬(wàn)kW，存在湖州電網(wǎng)全停和重要設(shè)備故障緊急限電風(fēng)險(xiǎn)，可能達(dá)到重大事故等級(jí)，對(duì)湖州電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)較大影響。

從圖1可以看到，影響湖州供電能力的主要環(huán)節(jié)有：浙江浙能長(zhǎng)興發(fā)電廠(chǎng)；浙江浙能長(zhǎng)興天然氣發(fā)電廠(chǎng)；其他500kV/220kV聯(lián)絡(luò)線(xiàn)路及廠(chǎng)站。對(duì)這些重要環(huán)節(jié)進(jìn)行N-1與N-2潮流計(jì)算，對(duì)比允許的穩(wěn)定限額，可以得到相應(yīng)情況下湖州電網(wǎng)的供電能力及重要斷面越限情況，最嚴(yán)重情況下湖州電網(wǎng)需限電800 MW。

圖1 湖州電網(wǎng)與外網(wǎng)聯(lián)絡(luò)

綜上分析，因湖州電網(wǎng)2回500kV外網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線(xiàn)路同停，湖州電網(wǎng)供電能力下降，一旦發(fā)生重要環(huán)節(jié)故障，湖州電網(wǎng)供需可能極度失衡，存在緊急限電風(fēng)險(xiǎn)。若不能在規(guī)定時(shí)間（30 min）內(nèi)緊急限電，極易引發(fā)大面積停電風(fēng)險(xiǎn)，嚴(yán)重影響電網(wǎng)的安全穩(wěn)定，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

2 風(fēng)險(xiǎn)控制策略

2.1 加裝安全穩(wěn)定控制裝置

為應(yīng)對(duì)特高壓建設(shè)期間湖州電網(wǎng)重大風(fēng)險(xiǎn)，湖州電網(wǎng)加裝穩(wěn)定控制裝置，以在短時(shí)間內(nèi)切除相應(yīng)負(fù)荷，防止電力系統(tǒng)失去穩(wěn)定。湖州電網(wǎng)穩(wěn)控裝置采用“一主一子”模式，主站設(shè)置在500kV含山變，系統(tǒng)子站配置在220kV士林變，動(dòng)作邏輯如圖2所示。

含山主站裝置在500kV線(xiàn)路功率突變時(shí)瞬時(shí)啟動(dòng)，或220kV線(xiàn)路過(guò)功率時(shí)延時(shí)啟動(dòng)，同時(shí)向士林變子站連續(xù)發(fā)出啟動(dòng)命令，直到含山裝置整組復(fù)歸。當(dāng)裝置啟動(dòng)后以下條件同時(shí)滿(mǎn)足時(shí)，裝置相應(yīng)動(dòng)作出口，各子站收到含山變動(dòng)作命令后，切除相應(yīng)負(fù)荷，可減輕雙線(xiàn)同停限電的壓力，提高系統(tǒng)安全穩(wěn)定性，防止發(fā)生大面積停電事故。

圖2 穩(wěn)控裝置動(dòng)作邏輯

裝置啟動(dòng)條件：

（1）王含5435線(xiàn)、含店5436線(xiàn)輸送的有功功率絕對(duì)值均低于相應(yīng)門(mén)檻；

（2）含青4434線(xiàn)或含石4435線(xiàn)任一線(xiàn)輸送的有功功率大于動(dòng)作潮流值；

（3）含青4434線(xiàn)或含石4435線(xiàn)有功功率方向?yàn)槟妇€(xiàn)受入；

（4）以上狀態(tài)持續(xù)時(shí)間超過(guò)相應(yīng)動(dòng)作時(shí)間定值。

2.2 加強(qiáng)重要斷面潮流監(jiān)控

在OPEN3000系統(tǒng)創(chuàng)建專(zhuān)用的斷面監(jiān)視畫(huà)面，對(duì)存在風(fēng)險(xiǎn)的斷面潮流、機(jī)組出力情況進(jìn)行監(jiān)控，并實(shí)時(shí)預(yù)警，方便調(diào)控人員及時(shí)掌握電網(wǎng)供電信息、及早消除隱患。監(jiān)控主要包含正常斷面監(jiān)控和事故斷面監(jiān)控兩個(gè)方面：通過(guò)提取電網(wǎng)正常運(yùn)行和事故后有控制要求的斷面實(shí)時(shí)潮流，監(jiān)視這些數(shù)據(jù)的變化。當(dāng)超出允許的限額時(shí)給出光、聲報(bào)警，告知調(diào)度人員負(fù)荷超限情況并提醒調(diào)度人員進(jìn)行負(fù)荷控制，幫助調(diào)度人員快速響應(yīng)。

2.3 提高事故后應(yīng)急響應(yīng)速度

根據(jù)以往的應(yīng)急控制策略，電網(wǎng)需要緊急事故限電時(shí)，當(dāng)值調(diào)度根據(jù)事故限電序位表，按順序拉停相應(yīng)負(fù)荷數(shù)的線(xiàn)路，耗時(shí)長(zhǎng)，無(wú)法應(yīng)對(duì)大幅度緊急限電情況，且沒(méi)有考慮所拉負(fù)荷對(duì)降低越限斷面潮流的敏感性。為提高應(yīng)急響應(yīng)速度，對(duì)傳統(tǒng)的應(yīng)急控制策略進(jìn)行了以下優(yōu)化。

（1）編制調(diào)度事故處理操作卡。打破原有預(yù)案的形式，將各類(lèi)故障處理預(yù)案轉(zhuǎn)化為調(diào)度操作卡，使預(yù)案實(shí)用化，極大地壓縮事故時(shí)調(diào)度人員擬定操作步驟的時(shí)間。

（2）優(yōu)化限電執(zhí)行流程。放棄僅由地調(diào)進(jìn)行事故限電的模式，將事故限電數(shù)分配給各個(gè)縣調(diào)，加快限電速度。地調(diào)部分采取綜合令的形式下發(fā)給地區(qū)監(jiān)控，減少單一令反復(fù)發(fā)令、復(fù)誦的時(shí)間。

（3）制作智能化限電序位表。傳統(tǒng)的限電序位表只是簡(jiǎn)單的羅列拉停線(xiàn)路名稱(chēng)、理論負(fù)荷數(shù)，存在明顯不足：不能反應(yīng)實(shí)際負(fù)荷值，不利于調(diào)控人員統(tǒng)計(jì)拉停線(xiàn)路實(shí)際負(fù)荷；沒(méi)有根據(jù)用戶(hù)變、地縣管轄進(jìn)行細(xì)化，不利于緊急限電時(shí)多級(jí)部門(mén)協(xié)同限電；沒(méi)有剔除穩(wěn)控裝置切除的廠(chǎng)站負(fù)荷，可能會(huì)產(chǎn)生重復(fù)無(wú)效限電。

為克服以上不足，建立智能化事故限電序位表，結(jié)構(gòu)示意如圖3所示。將事故限電序位表中所列線(xiàn)路的實(shí)時(shí)負(fù)荷、開(kāi)關(guān)遙控測(cè)點(diǎn)等信息集中展示，并根據(jù)限電范圍分別制作本級(jí)調(diào)度、下級(jí)調(diào)度、直接拉停廠(chǎng)站及大用戶(hù)限電列表，實(shí)現(xiàn)直接在序位表上遙控限電，從而減少遙控操作不同開(kāi)關(guān)時(shí)廠(chǎng)站之間切換的時(shí)間。

圖3 智能化限電序位表結(jié)構(gòu)示意

（4）開(kāi)發(fā)快速限電選線(xiàn)工具?；赑I數(shù)據(jù)庫(kù)，開(kāi)發(fā)限電輔助工具，實(shí)現(xiàn)一鍵式選線(xiàn)，工作流程如圖4所示。程序根據(jù)不同故障類(lèi)型對(duì)敏感系數(shù)的要求，采用相應(yīng)的選線(xiàn)原則，綜合考慮限電敏感系數(shù)及負(fù)荷大小等因素，快速給出最優(yōu)選線(xiàn)結(jié)果并分配到各級(jí)調(diào)度，減少人工選線(xiàn)和計(jì)算限電負(fù)荷的時(shí)間。

圖4 實(shí)現(xiàn)快速限電選線(xiàn)流程

通過(guò)以上對(duì)策的實(shí)施，調(diào)度人員針對(duì)這一時(shí)期特殊電網(wǎng)方式進(jìn)行了事故仿真演練，在最高限電800 MW時(shí)，限電調(diào)度操作共耗時(shí)15 min左右，達(dá)到了30 min內(nèi)控制負(fù)荷的要求。

3 結(jié)語(yǔ)

湖州電網(wǎng)供電能力受制于網(wǎng)內(nèi)機(jī)組發(fā)電量及外網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線(xiàn)路運(yùn)行情況，當(dāng)出現(xiàn)2條及以上重要聯(lián)絡(luò)線(xiàn)路停役時(shí)，由于網(wǎng)內(nèi)機(jī)組容量有限，電網(wǎng)供電壓力增大，若再發(fā)生重要環(huán)節(jié)故障會(huì)出現(xiàn)緊急限電甚至全停風(fēng)險(xiǎn)。通過(guò)加裝穩(wěn)控裝置、加強(qiáng)斷面監(jiān)控、提高應(yīng)急響應(yīng)速度等多種策略，實(shí)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)控和應(yīng)急管控，確保了特高壓建設(shè)期間湖州電網(wǎng)的可靠運(yùn)行。

[1]DL 755-2001電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導(dǎo)則[S].北京：中國(guó)電力出版社，2001.

[2]毛雪雁，孫黎瀅.浙江電網(wǎng)特高壓電力調(diào)峰研究[J].浙江電力，2014，33（4）∶1-4.