低壓電磁環網運行方式對供電可靠性的影響

0電力網架不完善低電壓環網絡運行是電網發展過程中的一種過渡運行方式。《電網穩定指南》明確規定，應盡量避免電磁環網絡運行的出現。目前,隨著網架結構的逐步完善,我國電網以電磁環網運行的方式正在逐漸減少。但隨著電力系統微機化、通信自動化技術水平及重要用戶對供電可靠性要求的提高,在一些電力網架不盡完善,改善網架結構投資較高,且容載比低的地區采用電磁環網運行仍是有必要的。在一定條件下,它是提高供電可靠性的可行手段,但電磁環網運行還存在短路電流大、潮流分布復雜、穩定措施裝置和保護裝置復雜、保護配合困難、通信通道需要增加等問題,因此,必須解決好上述問題才能應用電磁環網這一運行方式。1電網供電可靠性差商丘電網見圖1,位于河南電網的最東部,220kV網架薄弱,有220kV變電站3座,樞紐站商丘站有2條220kV線路與河南電網聯網,并通過120km的單回線經張閣站向包括煤礦在內的重要負荷供電的220kV梁廟站供電。單回線長距離供電,線路故障曾造成重要用戶多次停電,損失較大。由于完善網架所需投資較大,因此著重考慮利用高低壓電磁環網運行方式提高該電網的供電可靠性。商丘東部電網總負荷為290MW左右,永城地方電廠裝機容量為162MW,正常發電容量為81MW,需要網供負荷為230MW左右。由于地方電廠機組運行不穩定、單機容量小,經常發生各種問題而停機,使東部電網不太穩定。目前東部電網運行方式是:220kV商張線帶張閣站;張梁線帶梁廟站供永城負荷,110kV商京線供商丘市區東部負荷;張于線供于城、夏邑負荷,永城電網缺少大電源支撐,所需大部分電能必須由商丘東送。永城區小電網有企業自備電廠,但由于裝機容量小、且運行人員經驗不足,一旦出現220kV張梁線或110kV梁永線路跳閘,小電網功率缺額較大,地方電廠無法支撐電網穩定運行,極易造成東部電網系統瓦解。表1所列幾次電網事故充分說明,永城地區小電廠不能發揮其應有的作用,導致永城礦區多次停電,給煤礦的安全生產帶來極大的隱患,并對礦區供電產生巨大影響。2通過運行電磁環網絡，提高供電可靠性2.1電網供電可靠性根據前面所述情況可看出,永城礦區的安全生產受到嚴重威脅,為了確保商丘東部電網安全穩定運行,提高永城電網的供電可靠性,利用現有的2條220kV(商張線、張梁線)線路、6條110kV線路(商京線、張京線、張于線、于夏線、夏永線、梁永線)來實現商丘站至張閣站(小環)、張閣站至梁廟站(大環)220kV與110kV2個電磁環網運行。這樣使2個環聯接的各站具備了雙電源供電,從而提高了供電可靠性。2.2磁環網絡的運行問題和解決辦法2.2.1短路容量修正電磁環網運行后,系統短路容量有了較大的提高,經核算,各站近期短路電流水平均不超標。2.2.2保護定值存儲小區圖首先,更換個別常規電磁型阻抗繼電器,采用南瑞生產的LHP-941、LHP-943B型微機保護,使精確工作電流滿足要求。微機保護可以存儲多套定值(10套),適應系統運行方式的改變而變更定值,為靈活調整方式打下基礎。其次,解決保護定值的配合整定問題。先分析確定不配合點,在保證穩定(時間、環網設備跳閘負荷轉移)要求的情況下,靈活采用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段保護配合原則進行整定。2.2.3切負荷裝置設計結合商丘東部電網的實際,采用就地和遠方結合的切負荷裝置。在環網運行跳閘時,切負荷裝置判斷關鍵設備是否過載而自動斷開預定好的開關,其邏輯框圖見圖2。2.2.4環網區外設備啟閉機制度啟動前保護按照保護的整定原則定值配置后,穩措裝置根據負荷的變化情況,制定出切負荷定值方案。再根據判據啟動的情況,分析環網區外設備故障和環內設備跳閘的概率,決定設備過載后是保護啟動或穩措誰啟動跳閘。另外,保護裝置在滿足靈敏度要求的情況下,盡量提高定值,避免因環網跳閘負荷轉移而引起保護裝置啟動而造成的配合困難問題。2.2.5遠切負通信問題根據穩措裝置動作要求,需增加一套擴頻裝置解決夏邑站遠切負荷的通信問題。2.3提高用戶供電可靠性商丘電網現有的網架結構和電廠的分布情況比較適合電磁環網運行,如果解決好短路容量、潮流轉移、穩措和保護配置、通信通道等問題,可以大大提高用戶供電可靠性。而且以這一方式運行有投資小、見效快的特點,完全可以滿足現有網架結構不完善條件下電網安全穩定運行和重要用戶的供電可靠性要求。3電力系統健康穩定運行的方案選擇針對商丘地區電網的實際情況,經過該地區電網的網架結構、潮流分布和保護配置的研究,在保證電網安全穩定運行、保證重要用戶供電、少投資的原則條件下,確定在采取電網安全穩定運行的各種技術和組織措施后,商丘電網以220k