蘆曉輝，郭偉東，衛(wèi)鵬杰

（國(guó)網(wǎng)山西省電力公司電力調(diào)度控制中心，山西太原 030001）

0 引言

博明電廠(chǎng)（古交三期）原并網(wǎng)方案為：作為特高壓配套電源，以雙回500 kV線(xiàn)路接入1000 kV洪善特高壓站，但是該電源送出工程2017年不具備建成投運(yùn)條件。按照太原市供熱安排，博明電廠(chǎng)作為2017年供暖季集中供熱的重要補(bǔ)充，將和興能電廠(chǎng)共同承擔(dān)太原市近5200萬(wàn)m2的供熱任務(wù)。為滿(mǎn)足2017年冬季保民生供熱需求，采取博明電廠(chǎng)接入系統(tǒng)臨時(shí)過(guò)渡方案，即π入500 kV興云二線(xiàn)，形成興能電廠(chǎng)、博明電廠(chǎng)、云頂山變電站“三角環(huán)”供電方式，興能電廠(chǎng)、博明電廠(chǎng)通過(guò)興云一線(xiàn)、博云線(xiàn)聯(lián)合送出至500 kV云頂山站。

1 博明電廠(chǎng)臨時(shí)接入方案

博明電廠(chǎng)接入前，500 kV興能電廠(chǎng)通過(guò)興云雙回線(xiàn)接入500 kV云頂山變電站。云頂山變電站作為山西電網(wǎng)的主要站點(diǎn)，承擔(dān)著太原市西北部區(qū)域供電任務(wù)，通過(guò)500 kV線(xiàn)路與500 kV朔州站、侯村站、龍城站、呂梁站聯(lián)絡(luò)。博明電廠(chǎng)接入系統(tǒng)前云頂山區(qū)域聯(lián)絡(luò)示意圖如圖1所示。

圖1 云頂山區(qū)域聯(lián)絡(luò)示意圖（博明電廠(chǎng)接入前）

博明電廠(chǎng)通過(guò)臨時(shí)過(guò)渡方案接入系統(tǒng)后，興能電廠(chǎng)、博明電廠(chǎng)通過(guò)興云一線(xiàn)、興博線(xiàn)、博云線(xiàn)形成三角環(huán)供電網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)該三回聯(lián)絡(luò)線(xiàn)將興能電廠(chǎng)、博明電廠(chǎng)電力送至山西主網(wǎng)。博明電廠(chǎng)接入系統(tǒng)后云頂山區(qū)域聯(lián)絡(luò)示意圖如圖2所示。

圖2 云頂山區(qū)域聯(lián)絡(luò)示意圖（博明電廠(chǎng)接入后）

2 潮流計(jì)算分析

2.1 計(jì)算條件

山西九回500 kV線(xiàn)路外送華北主網(wǎng)電力12500 MW，1000 kV長(zhǎng)南特高壓南送華中電力2000 MW，雁淮直流送華東電力4500 MW。

山西直調(diào)用電負(fù)荷27000 MW，開(kāi)機(jī)組合方式按照冬季供熱期間典型方式安排[1]N-1。

基于2017年冬季山西電網(wǎng)網(wǎng)架，采用中國(guó)電力科學(xué)研究院的中國(guó)版BPA潮流程序（6.006） 進(jìn)行計(jì)算。

2.2 正常方式分析

2.2.1 博明電廠(chǎng)投產(chǎn)前

興能電廠(chǎng)開(kāi)4臺(tái)機(jī)組方式。該方式下，500 kV興云雙回線(xiàn)潮流2×842 MW，朔云線(xiàn)潮流774 MW、侯云線(xiàn)潮流418 MW，云龍線(xiàn)潮流844 MW、云呂線(xiàn)潮流530 MW。云頂山500 kV母線(xiàn)電壓524 kV，興能電廠(chǎng)500 kV母線(xiàn)電壓526 kV。山西電網(wǎng)潮流電壓分布合理。

2.2.2 博明電廠(chǎng)開(kāi)1臺(tái)機(jī)組

興能電廠(chǎng)開(kāi)4臺(tái)機(jī)組方式。該方式下，500 kV興云一線(xiàn)潮流1213 MW、博云線(xiàn)潮流1129 MW、興博線(xiàn)潮流470 MW，朔云線(xiàn)潮流674 MW、侯云線(xiàn)潮流608 MW，云龍線(xiàn)潮流986 MW、云呂線(xiàn)潮流706 MW。云頂山500 kV母線(xiàn)電壓522 kV，博明電廠(chǎng)500 kV母線(xiàn)電壓524 kV，興能電廠(chǎng)500 kV母線(xiàn)電壓524 kV。山西電網(wǎng)潮流電壓分布合理。

博云線(xiàn)N-1，興云一線(xiàn)潮流2342 MW，興博線(xiàn)潮流659 MW。云頂山500 kV母線(xiàn)電壓521 kV，博明電廠(chǎng)500 kV母線(xiàn)電壓524 kV，興能電廠(chǎng)500 kV母線(xiàn)電壓524 kV，云頂山母線(xiàn)電壓較正常方式降低1 kV，興能、博明母線(xiàn)電壓與正常方式一致。滿(mǎn)足N-1要求。

興博線(xiàn)N-1，興云一線(xiàn)潮流1683 MW，博云線(xiàn)潮流659 MW。云頂山500 kV母線(xiàn)電壓522 kV，博明電廠(chǎng)500 kV母線(xiàn)電壓522 kV，興能電廠(chǎng)500 kV母線(xiàn)電壓525 kV，云頂山母線(xiàn)電壓與正常方式一致，興能母線(xiàn)電壓較正常方式升高1 kV，博明母線(xiàn)電壓較正常方式降低2 kV。滿(mǎn)足N-1要求。

興云一線(xiàn)N-1，博云線(xiàn)潮流2342 MW，興博線(xiàn)潮流1683 MW。云頂山500 kV母線(xiàn)電壓521 kV，博明電廠(chǎng)500 kV母線(xiàn)電壓524 kV，興能電廠(chǎng)500 kV母線(xiàn)電壓524 kV，云頂山母線(xiàn)電壓較正常方式降低1 kV，興能、博明母線(xiàn)電壓與正常方式一致。滿(mǎn)足N-1要求。

2.3 檢修方式分析

2.3.1 博云線(xiàn)檢修方式

博云線(xiàn)檢修方式，潮流電壓分布同正常方式下博云線(xiàn)N-1情況。

該檢修方式下，發(fā)生興博線(xiàn)N-1，博明電廠(chǎng)解網(wǎng)，興云一線(xiàn)潮流1683 MW，云頂山500 kV母線(xiàn)電壓523kV，興能電廠(chǎng)500kV母線(xiàn)電壓526kV。云頂山、興能母線(xiàn)電壓較博云線(xiàn)檢修方式均升高2 kV。滿(mǎn)足N-1要求。

該檢修方式下，發(fā)生興云一線(xiàn)N-1，博明、興能電廠(chǎng)均解網(wǎng)，云頂山500 kV母線(xiàn)電壓521 kV，云頂山母線(xiàn)電壓同博云線(xiàn)檢修方式一致。滿(mǎn)足N-1要求。

2.3.2 興博線(xiàn)檢修方式

興博線(xiàn)檢修方式，潮流電壓分布同正常方式下興博線(xiàn)N-1情況。

該檢修方式下，發(fā)生博云線(xiàn)N-1，博明電廠(chǎng)解網(wǎng)，興云一線(xiàn)潮流1683 MW，云頂山500 kV母線(xiàn)電壓523kV，興能電廠(chǎng)500kV母線(xiàn)電壓526 kV。云頂山、興能母線(xiàn)電壓較興博線(xiàn)檢修方式均升高1 kV。滿(mǎn)足N-1要求。

該檢修方式下，發(fā)生興云一線(xiàn)N-1，興能電廠(chǎng)解網(wǎng)，云頂山500 kV母線(xiàn)電壓522 kV，博明電廠(chǎng)500 kV母線(xiàn)電壓522 kV。云頂山、博明母線(xiàn)電壓同興博線(xiàn)檢修方式一致。滿(mǎn)足N-1要求。

2.3.3 興云一線(xiàn)檢修方式

興云一線(xiàn)檢修方式，潮流電壓分布同正常方式下興云一線(xiàn)N-1情況。

該檢修方式下，發(fā)生博云線(xiàn)N-1，博明、興能電廠(chǎng)均解網(wǎng)，云頂山500 kV母線(xiàn)電壓521 kV。云頂山母線(xiàn)電壓同興云一線(xiàn)檢修方式一致。滿(mǎn)足N-1要求。

該檢修方式下，發(fā)生興博線(xiàn)N-1，興能電廠(chǎng)解網(wǎng)，云頂山500 kV母線(xiàn)電壓522 kV，博明電廠(chǎng)500 kV母線(xiàn)電壓522 kV。云頂山母線(xiàn)電壓較興云一線(xiàn)檢修方式升高1 kV、博明母線(xiàn)電壓較興云一線(xiàn)檢修方式降低2 kV。滿(mǎn)足N-1要求。

3 穩(wěn)定計(jì)算分析

3.1 計(jì)算條件

故障切除時(shí)間：故障切除時(shí)間為故障發(fā)生起始（0 s） 至斷路器斷弧的時(shí)間，主要包括保護(hù)動(dòng)作時(shí)間、中間繼電器時(shí)間及斷路器全開(kāi)斷時(shí)間等。一般按照下列原則選取故障切除時(shí)間：500 kV線(xiàn)路近端、遠(yuǎn)端故障切除時(shí)間均取0.1 s。

單瞬故障重合時(shí)間：中開(kāi)關(guān)重合閘時(shí)間0.6 s，邊開(kāi)關(guān)重合閘時(shí)間0.9 s，考慮適應(yīng)開(kāi)關(guān)檢修方式，開(kāi)關(guān)重合時(shí)間取0.9 s，故障切除時(shí)間0.1 s，再考慮0.1 s開(kāi)關(guān)合閘時(shí)間，故障相重合成功時(shí)間取1.1 s。

采用中國(guó)電力科學(xué)研究院的中國(guó)版BPA潮流程序 （6.006） 及 BPA暫態(tài)穩(wěn)定程序 （5.0.7(BDM)）進(jìn)行計(jì)算。

發(fā)電機(jī)功角曲線(xiàn)：以天津盤(pán)山3號(hào)機(jī)組為參考機(jī)，監(jiān)視博明電廠(chǎng)、興能電廠(chǎng)機(jī)組功角。

母線(xiàn)電壓曲線(xiàn)：監(jiān)視博明電廠(chǎng)升壓站500 kV母線(xiàn)、興能電廠(chǎng)升壓站500 kV母線(xiàn)、云頂山站500 kV母線(xiàn)。

3.2 正常方式三相永久故障分析

對(duì)正常運(yùn)行方式下相關(guān)線(xiàn)路發(fā)生N-1、N-2三相永久故障進(jìn)行穩(wěn)定校核。

對(duì)博云線(xiàn)N-1三相永久故障進(jìn)行校核，電網(wǎng)可保持穩(wěn)定運(yùn)行，N-1后電網(wǎng)潮流、電壓在允許范圍內(nèi)。

對(duì)興博線(xiàn)N-1三相永久故障進(jìn)行校核，電網(wǎng)可保持穩(wěn)定運(yùn)行，N-1后電網(wǎng)潮流、電壓在允許范圍內(nèi)。

對(duì)興云一線(xiàn)N-1三相永久故障進(jìn)行校核，電網(wǎng)可保持穩(wěn)定運(yùn)行，N-1后電網(wǎng)潮流、電壓在允許范圍內(nèi)。

對(duì)興云一線(xiàn)、博云線(xiàn)N-2三相永久故障進(jìn)行校核，電網(wǎng)可保持穩(wěn)定運(yùn)行，N-2后電網(wǎng)潮流、電壓在允許范圍內(nèi)。

對(duì)興云一線(xiàn)、興博線(xiàn)N-2三相永久故障進(jìn)行校核，電網(wǎng)可保持穩(wěn)定運(yùn)行，N-2后電網(wǎng)潮流、電壓在允許范圍內(nèi)。

發(fā)生博云線(xiàn)N-1三相永久故障，博明電廠(chǎng)、興能電廠(chǎng)功角曲線(xiàn)及博明電廠(chǎng)、興能電廠(chǎng)、云頂山站500 kV母線(xiàn)電壓曲線(xiàn)如圖3、圖4所示，其他同類(lèi)故障方式下功角、電壓曲線(xiàn)同圖3、圖4類(lèi)似，此處不再一一附圖。

圖3 博云線(xiàn)N-1三相永久故障功角曲線(xiàn)

圖4 博云線(xiàn)N-1三相永久故障電壓曲線(xiàn)

3.3 檢修方式單相瞬時(shí)故障分析

對(duì)博云線(xiàn)、興博線(xiàn)、興云一線(xiàn)3條線(xiàn)路其中1條線(xiàn)路檢修，另1線(xiàn)路發(fā)生N-1單相瞬時(shí)故障進(jìn)行穩(wěn)定校核。

對(duì)興博線(xiàn)檢修方式下博云線(xiàn)N-1單相瞬時(shí)故障進(jìn)行校核，電網(wǎng)可保持穩(wěn)定運(yùn)行，N-1后電網(wǎng)潮流、電壓在允許范圍內(nèi)。

對(duì)興博線(xiàn)檢修方式下興云一線(xiàn)N-1單相瞬時(shí)故障進(jìn)行校核，電網(wǎng)可保持穩(wěn)定運(yùn)行，N-1后電網(wǎng)潮流、電壓在允許范圍內(nèi)。

對(duì)博云線(xiàn)檢修方式下興博線(xiàn)N-1單相瞬時(shí)故障進(jìn)行校核，電網(wǎng)可保持穩(wěn)定運(yùn)行，N-1后電網(wǎng)潮流、電壓在允許范圍內(nèi)。

對(duì)博云線(xiàn)檢修方式下興云一線(xiàn)N-1單相瞬時(shí)故障進(jìn)行校核，電網(wǎng)可保持穩(wěn)定運(yùn)行，N-1后電網(wǎng)潮流、電壓在允許范圍內(nèi)。

對(duì)興云一線(xiàn)檢修方式下興博線(xiàn)N-1單相瞬時(shí)故障進(jìn)行校核，電網(wǎng)可保持穩(wěn)定運(yùn)行，N-1后電網(wǎng)潮流、電壓在允許范圍內(nèi)。

對(duì)興云一線(xiàn)檢修方式下博云線(xiàn)N-1單相瞬時(shí)故障進(jìn)行校核，電網(wǎng)可保持穩(wěn)定運(yùn)行，N-1后電網(wǎng)潮流、電壓在允許范圍內(nèi)。

興博線(xiàn)檢修方式下發(fā)生博云線(xiàn)N-1單相瞬時(shí)故障，博明電廠(chǎng)、興能電廠(chǎng)功角曲線(xiàn)及博明電廠(chǎng)、興能電廠(chǎng)、云頂山站500 kV母線(xiàn)電壓曲線(xiàn)如圖5、圖6所示，其他同類(lèi)故障方式下功角、電壓曲線(xiàn)同圖5、圖6類(lèi)似，此處不再一一附圖。

圖5 博云線(xiàn)N-1單相瞬時(shí)故障功角曲線(xiàn)（興博線(xiàn)檢修方式）

圖6 博云線(xiàn)N-1單相瞬時(shí)故障電壓曲線(xiàn)（興博線(xiàn)檢修方式）

4 結(jié)論

博明電廠(chǎng)臨時(shí)接入山西電網(wǎng)方案，結(jié)合電廠(chǎng)投產(chǎn)時(shí)序，考慮可能出現(xiàn)的最大開(kāi)機(jī)方式，即最嚴(yán)重運(yùn)行方式，對(duì)全接線(xiàn)及檢修方式下山西電網(wǎng)進(jìn)行潮流電壓分析，對(duì)全接線(xiàn)方式下N-1、N-2三相永久故障及檢修方式下單相瞬時(shí)故障進(jìn)行穩(wěn)定校核。在所校核的各種故障方式下，山西電網(wǎng)均能保持穩(wěn)定運(yùn)行，相關(guān)設(shè)備潮流電壓在合理范圍內(nèi)。該臨時(shí)過(guò)渡方案可同時(shí)保證山西電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行和太原市冬季供熱需求。