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        滇西南電網(wǎng)對中老聯(lián)網(wǎng)老撾電力回送的適應(yīng)性研究

        2020-11-29 14:05:38王凌誼劉民偉王志敏張秀釗付婭璐
        機(jī)電信息 2020年33期
        關(guān)鍵詞:變電站

        王凌誼 劉民偉 王志敏 張秀釗 付婭璐

        (1.云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)研究中心,云南昆明650000;2.中國能源建設(shè)集團(tuán)云南省電力設(shè)計(jì)院有限公司,云南昆明650051)

        0 引言

        中國南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司、云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司、南網(wǎng)云南國際有限公司積極響應(yīng)國家“一帶一路”倡議,依托地理優(yōu)勢、能源優(yōu)勢、技術(shù)優(yōu)勢等,成為中國—東盟電力合作的先鋒,積極構(gòu)建與周邊國家電力互聯(lián)互通的清潔能源通道,多次與老方相關(guān)部門及企業(yè)接觸、商談,探討開展中國與老撾之間高電壓等級聯(lián)網(wǎng)的可行性,目前已完成中老聯(lián)網(wǎng)階段性研究。

        滇西南地區(qū)作為云南重要的水電基地之一,長期承擔(dān)著西電東送和省內(nèi)送電的重要任務(wù)?,F(xiàn)狀情況下滇西南送電通道已存在送出輕微受阻的問題,隨著“十四五”期間地區(qū)負(fù)荷的發(fā)展,受阻情況雖有所緩解,但由于地區(qū)負(fù)荷發(fā)展速度較緩,通道送電裕度較小,難以適應(yīng)老撾大規(guī)模電力回送,亟需通過網(wǎng)架加強(qiáng)進(jìn)行解決。

        本文以“十四五”末期云南規(guī)劃電網(wǎng)為基礎(chǔ),重點(diǎn)分析滇西南電網(wǎng)對中老聯(lián)網(wǎng)后老撾電力回送的接納能力、網(wǎng)架適應(yīng)性,并提出相應(yīng)的省內(nèi)電網(wǎng)加強(qiáng)方案,為解決老撾電力回送后滇西南送電通道送出受阻問題提供決策參考。

        1 滇西南電力平衡及送出受阻分析

        本文以2025年汛期作為計(jì)算水平年,考慮中老聯(lián)網(wǎng)老撾汛期回送云南1 000 MW,考慮A電廠分廠運(yùn)行后滇西南地區(qū)電力平衡結(jié)果如下:根據(jù)“十四五“規(guī)劃預(yù)測,2025年B地區(qū)電網(wǎng)汛期負(fù)荷為738 MW,A地區(qū)電網(wǎng)汛期負(fù)荷為884 MW,B地區(qū)中小水電約338 MW,A地區(qū)中小水電2 345 MW。根據(jù)平衡結(jié)果,A地區(qū)汛期電力盈余2 093 MW,B地區(qū)汛期電力盈余1 327 MW。

        具體平衡結(jié)論如表1所示。

        滇西南地區(qū)送出能力需主要校核變電站4以北出口斷面,受電磁環(huán)網(wǎng)限制,斷面極限560 MW;變電站2以北出口斷面,受動(dòng)穩(wěn)因素限制,斷面極限2 550 MW;變電站1以北出口斷面,受動(dòng)穩(wěn)因素限制,斷面極限6 200 MW[1]。2025年滇西南地區(qū)網(wǎng)架情況如圖1所示。

        老撾回送規(guī)模主要受限于變電站4以北地區(qū)電磁環(huán)網(wǎng)內(nèi)500 kV線路故障導(dǎo)致220 kV線路過載,為保證老撾電力回送,需在保持A機(jī)組分廠運(yùn)行的情況下,保證A電廠5臺機(jī)組全由500 kV A電廠—變電站2線路送出,此運(yùn)行方式會(huì)增大A機(jī)組末端電壓越限的風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí),變電站4以北區(qū)域電磁環(huán)網(wǎng)保持合環(huán)運(yùn)行,該運(yùn)行方式下,發(fā)生500 kV變電站2—變電站4線路N-1故障,潮流將轉(zhuǎn)移至220 kV電網(wǎng),導(dǎo)致220 kV單回線路超過熱穩(wěn)限制,斷面極限為560 MW,變電站4以北出口斷面受阻367 MW,如圖2所示。

        表1 中老聯(lián)網(wǎng)近區(qū)電力平衡結(jié)果表 單位:MW

        在基于變電站4以北出口斷面極限560 MW的前提下,變電站2以北送出斷面“500 kV變電站2—變電站1雙線+變電站2—變電站3單線”,斷面極限為2 550 MW,為保證老撾電力回送,則需要匹配調(diào)減A電站及B電廠機(jī)組出力共計(jì)627 MW,如圖3所示。

        圖1 2025年滇西南地區(qū)電網(wǎng)圖

        圖2 變電站4以北送出斷面極限

        圖3 變電站2以北送出斷面極限

        基于上述兩個(gè)斷面極限的前提(已考慮受阻),對“500 kV變電站1—變電站8雙線+變電站1—變電站7雙線+變電站2—變電站3單線”斷面進(jìn)行校核,五線斷面不受限,滿足6 200 MW極限控制要求。

        若不基于前斷面結(jié)論進(jìn)行計(jì)算(即變電站4以北斷面不受限于560 MW的控制極限值),“500 kV變電站1—變電站8雙線+變電站1—變電站7雙線+變電站2—變電站3單線”五線斷面送電需求6 720 MW,斷面極限為6 200 MW,斷面受阻520 MW,如圖4所示。

        圖4 變電站1以北送出斷面極限

        綜上所述,由于變電站4出口斷面、變電站2、變電站1以北斷面送出極限的控制,滇西南地區(qū)規(guī)劃電網(wǎng)無法滿足老撾回送云南1 000 MW電力。保障了老撾電力回送規(guī)模,會(huì)造成地區(qū)水電送出受阻。

        2 滇西南網(wǎng)架加強(qiáng)方案

        為解決水電送出受阻問題,提高回送接納能力,為遠(yuǎn)期老撾增加電力回送規(guī)模留裕度,現(xiàn)提出以下三個(gè)網(wǎng)架加強(qiáng)方案:方案一、二,僅加強(qiáng)滇西南送出的東西斷面,從滇西南送電出口解決送出受阻的問題;方案三,加強(qiáng)滇西南和滇西北電網(wǎng)的聯(lián)絡(luò),滇西南電力可送至滇西北[2-3]。

        2.1 方案擬定

        方案一:新建500 kV變電站4—變電站3單線。

        新建500 kV變電站4—變電站3單線,線路長度350 km,導(dǎo)線截面選擇6×300 mm2。線路兩端各配置線路高抗,線路需配置串補(bǔ),串補(bǔ)度暫按50%考慮,如圖5所示。

        圖5 方案一網(wǎng)架示意圖

        方案二:新建500 kV變電站4—變電站2單線+變電站2—變電站3單線。

        新建500 kV變電站2—變電站3單線,線路長度296 km,導(dǎo)線截面選擇6×300 mm2。線路兩端各配置線路高抗,線路需配置串補(bǔ),串補(bǔ)度暫按50%考慮。同時(shí)新建500 kV變電站4—變電站2單回線路,線路長度約124 km,如圖6所示。

        圖6 方案二網(wǎng)架示意圖

        方案三:新建500 kV變電站7—變電站9單線+變電站4—變電站2單線。

        新建500 kV變電站7—變電站9單回線路,新建線路長度120 km,導(dǎo)線截面選擇4×500 mm2。同時(shí)新建500 kV變電站4—變電站2單回線路,新建線路長度125 km,導(dǎo)線截面選擇4×500 mm2,如圖7所示。

        圖7 方案三網(wǎng)架示意圖

        2.2 方案分析

        (1)從送電能力來看,方案一、二、三均可有效提高斷面送出極限,采用調(diào)減地區(qū)負(fù)荷的方式進(jìn)行計(jì)算:

        方案一:“500 kV變電站1—變電站8雙線+變電站1—變電站7雙線+變電站2—變電站3單線+變電站4—變電站3單線”六線斷面主要受500 kV變電站5—變電站1雙線N-1故障下動(dòng)穩(wěn)因素限制,加強(qiáng)后六線斷面極限可達(dá)8 700 MW。

        方案二:“變電站1—變電站8雙線+變電站1—變電站7雙線+變電站2—變電站3雙線”六線斷面主要受500 kV變電站5—變電站1雙線N-1故障下動(dòng)穩(wěn)因素限制,加強(qiáng)后六線斷面極限可達(dá)8 600 MW。

        方案三:“500 kV變電站1—變電站8雙線+變電站1—變電站7雙線+變電站2—變電站3單線+變電站6—變電站9單線”六線斷面主要受500 kV變電站1—變電站7雙線N-1故障下動(dòng)穩(wěn)因素限制,加強(qiáng)后六線斷面極限可達(dá)8 800 MW[4]。

        (2)從經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較來看,方案一、二因新建線路距離較長,需配置線路串補(bǔ)和高抗,導(dǎo)致線路投資較高,方案三線路長度相對較短,投資較少[1]。

        (3)從工程解決問題角度來看,三個(gè)方案均可滿足老撾回送1 000 MW的要求,同時(shí)為滇西南地區(qū)電源發(fā)展留有較大裕度,但方案三在解決送出受阻的同時(shí)可兼顧解決滇西南地區(qū)檢修方式下存在較大事故風(fēng)險(xiǎn)的問題。

        因此,現(xiàn)階段推薦方案三作為滇西南電網(wǎng)加強(qiáng)方案[1]。

        3 結(jié)論

        本文對“十四五”末期滇西南規(guī)劃電網(wǎng)能否適應(yīng)老撾回送1 000 MW及斷面送出能力進(jìn)行分析,提出了滇西南電網(wǎng)網(wǎng)架加強(qiáng)方案,得出以下幾點(diǎn)結(jié)論:

        (1)滇西南“十四五”規(guī)劃電網(wǎng)在考慮老撾回送1 000 MW后,通道送出能力不足,其中,變電站4以北斷面、變電站2以北斷面和變電站1以北斷面分別存在367 MW、627 MW和520 MW的送出受阻(計(jì)算均不基于前一斷面極限能力約束)。

        (2)為解決滇西南送出受阻問題,建議新建500 kV變電站7—變電站9單線+變電站4—變電站2單線,建成后可提高送出斷面極限至8 800 MW,同時(shí)可兼顧解決滇西南地區(qū)檢修方式下存在較大事故風(fēng)險(xiǎn)的問題。

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