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摘要：福建與華東聯(lián)網(wǎng)后對(duì)進(jìn)一步提高福建電網(wǎng)水電的利用容量，特別是對(duì)提高福建電網(wǎng)供電可靠性和系統(tǒng)抗擾動(dòng)能力意義重大，但同時(shí)也對(duì)華東、浙江、福建電網(wǎng)造成較大的影響。通過(guò)系統(tǒng)潮流分析、暫態(tài)穩(wěn)定分析，研究了福建與華東聯(lián)網(wǎng)工程實(shí)施后對(duì)浙江電網(wǎng)的影響，指出存在的問(wèn)題，并提出相應(yīng)的建議。

關(guān)鍵詞：聯(lián)網(wǎng)電網(wǎng)潮流電網(wǎng)穩(wěn)定

0引言

福建與華東聯(lián)網(wǎng)工程是國(guó)家電力公司2001年實(shí)施的全國(guó)聯(lián)網(wǎng)重點(diǎn)項(xiàng)目之一，該工程對(duì)改善福建電網(wǎng)后石電廠投資初期的安全穩(wěn)定運(yùn)行作用顯著，并對(duì)進(jìn)一步提高福建電網(wǎng)水電的利用容量，特別是對(duì)提高福建電網(wǎng)供電可靠性和系統(tǒng)抗擾動(dòng)能力意義重大。

華東與福建電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)點(diǎn)選擇在浙江金華雙龍變與福建福州的福州北變電所，通過(guò)長(zhǎng)366km的單回500kV交流線路連接，聯(lián)絡(luò)線兩側(cè)各配有一組高抗。同時(shí)配套建設(shè)福州北至水口電廠間的單回500kV線路，長(zhǎng)67km。在2001年聯(lián)網(wǎng)線路投產(chǎn)初期，福州北為開(kāi)關(guān)站運(yùn)行，2002年底浙江和福建500kV電網(wǎng)接線見(jiàn)圖1。

本文以2002年夏季華東、福建電網(wǎng)接線為基礎(chǔ)，通過(guò)系統(tǒng)潮流分析、暫態(tài)穩(wěn)定分析，研究了福建與華東聯(lián)網(wǎng)工程實(shí)施后對(duì)浙江電網(wǎng)影響及可能存在的問(wèn)題。

1華東電網(wǎng)、福建電網(wǎng)和浙江電網(wǎng)簡(jiǎn)況

1．1華東電網(wǎng)簡(jiǎn)況

截止到2000年底，華東電網(wǎng)統(tǒng)調(diào)裝機(jī)容量為47160MW，其中裝機(jī)容量為42790MW，水電為4070MW，核電為300MW。全網(wǎng)500kV廠站23座，交流輸電線路40條，總長(zhǎng)度為3979km。500kV變壓器30臺(tái)（不包括機(jī)組升壓變），總?cè)萘繛?045萬(wàn)kVA，另有±500kV直流輸電系統(tǒng)的換流變?nèi)萘繛?×687MVA。220kV變電站305座，變壓器524臺(tái)，總?cè)萘繛?876．6萬(wàn)kVA，線路697條，總長(zhǎng)度為19865．2km。已形成500kV／220kV電網(wǎng)為主干的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，220kV省際聯(lián)絡(luò)已全部開(kāi)斷運(yùn)行。已實(shí)現(xiàn)華東電網(wǎng)通過(guò)葛南直流與華中電網(wǎng)的聯(lián)網(wǎng)，山西陽(yáng)城電廠通過(guò)陽(yáng)城－東明－三堡500kV輸變電工程向江蘇電網(wǎng)送電。

1．2浙江電網(wǎng)簡(jiǎn)況

截止到2000年底，浙江電網(wǎng)省調(diào)口徑規(guī)模為：全系統(tǒng)裝機(jī)容量為9560MW（不包括華東直調(diào)的新安江、富春江水電廠和天荒坪抽水蓄能電廠），其中火電8390MW，核電300MW，水電870MW。220kV線路163回，總長(zhǎng)度5740．13km（不包括省際聯(lián)絡(luò)線）；500kV線路12回，總長(zhǎng)度1231．73km（省際聯(lián)絡(luò)線僅統(tǒng)計(jì)浙江段）；220kV變電所65座，主變114臺(tái)，總?cè)萘?5266．5MVA；500kV變電所3座，主變7臺(tái)，總?cè)萘?000MVA（未包括北侖電廠聯(lián)變500MVA）。

目前浙江電網(wǎng)已經(jīng)建立起穩(wěn)定的第二道防線，基本解決了220kV線路及母線正常方式下的三相短路穩(wěn)定問(wèn)題。但是，浙江電網(wǎng)500kV、220kV仍為電磁環(huán)網(wǎng)運(yùn)行；500kV瓶窯變、蘭亭變220kV母線的分裂運(yùn)行（因短路電流超標(biāo)）；春節(jié)期間的高電壓?jiǎn)栴}和溫州等局部電網(wǎng)的低電壓?jiǎn)栴}；臺(tái)州、溫州電廠停母差時(shí)的電壓崩潰問(wèn)題和蘭亭220kV母線檢修及停母差時(shí)的暫態(tài)穩(wěn)定問(wèn)題等等，這些問(wèn)題都給浙江電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)了隱患。

1．3福建電網(wǎng)簡(jiǎn)況

福建電網(wǎng)截止到2000年底水火電總裝機(jī)容量約10726MW，其中水電5133．6MW，火電裝機(jī)

5576MW。全網(wǎng)水電裝機(jī)容量中，具有年調(diào)節(jié)以上性能的約520MW，較好季調(diào)節(jié)性能的約379MW，水口水電廠1400MW裝機(jī)屬于不完全季調(diào)節(jié)容量，其余水電均為徑流或日調(diào)節(jié)開(kāi)發(fā)的水電。福建地方小水電、小火電裝機(jī)較多，全省2001年最大計(jì)算負(fù)荷僅約為4500MW。負(fù)荷中心在沿海的廈門、泉州、福州和漳州地區(qū)，而西部山區(qū)水電豐富，負(fù)荷很小。

負(fù)荷中心的泉州和廈門地區(qū)由于大電廠少，故障后缺乏足夠的電壓支撐，運(yùn)行中可能存在電壓穩(wěn)定性問(wèn)題。2000年底福建全省220kV線路94條，220kV變電站38座，在沿海負(fù)荷中心地區(qū)比較密集，西部地區(qū)很少。220kV與500kV在廈門與泉州、泉州與莆田、莆田與水口間均與500kV電網(wǎng)形成電磁環(huán)網(wǎng)，制約了500kV線路輸電能力的發(fā)揮，尤其是廈門與泉州間兩回220kV線路與兩回500kV線路并列運(yùn)行，500kV線路故障情況下容易造成220kV線路過(guò)載。

可以看出，福建電網(wǎng)500kV電網(wǎng)比較薄弱，大機(jī)組小電網(wǎng)的矛盾比較突出。水電裝機(jī)雖然很大，但調(diào)節(jié)性能好的水電容量并不多。

2潮流分析

2．1潮流分析

潮流分析中浙江電網(wǎng)網(wǎng)架考慮了2002年上半年投產(chǎn)的500kV寧波輸變電工程和王店輸變電工程，尖峰負(fù)荷采用2002年夏季的用電水平，即考慮浙江全省統(tǒng)調(diào)負(fù)荷約為11500MW左右，另外還校核了平均高峰、腰荷、低谷、水電大發(fā)及春節(jié)方式等幾種潮流情況，其中春節(jié)方式考慮福建、華東有功互不相送的情況，其它每種潮流均考慮福建送華東750MW和華東送福建550MW兩種情況。

從潮流計(jì)算的情況來(lái)看，福建和華東電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)后，正常情況下的潮流還是比較均衡，基本上沒(méi)有什么重過(guò)載設(shè)備。值得注意的主要有以下幾點(diǎn)：

（1）福建向華東送電較多時(shí)，蘭亭至瓶窯500kV及220kV線路潮流增加較多，值得引起注意。500kV主變中蘭亭、雙龍主變負(fù)荷加重，而瓶窯變負(fù)荷則降低，其中蘭亭2號(hào)主變負(fù)荷已接近穩(wěn)定限額，此時(shí)如寧紹網(wǎng)內(nèi)電廠出力不足，則蘭亭2號(hào)主變負(fù)荷將超穩(wěn)定限額。

（2）華東向福建送電較多時(shí)，浙江電網(wǎng)220kV南北主要線路負(fù)擔(dān)有所加重。500kV主變中蘭亭、雙龍主變負(fù)荷減輕，而瓶窯變負(fù)荷明顯加重，尖峰時(shí)瓶窯2、3主變和功率達(dá)1046MW，已超穩(wěn)定限額。

（3）水電大發(fā)時(shí)如福建向華東送入部分無(wú)功，則我省南部電網(wǎng)電壓質(zhì)量影響更大，大部分廠站220kV母線電壓將超過(guò)240kV。

2．2線路設(shè)備檢修的影響

（1）蘭雙5407、蘭雙5408一線檢修時(shí)，在未聯(lián)網(wǎng)時(shí)浙江電網(wǎng)南北主要通道就受較多的限制，此時(shí)如華東繼續(xù)向福建送電，在最嚴(yán)重情況下發(fā)生500kV蘭雙另一回運(yùn)行線路跳閘時(shí)，220kV南北主要聯(lián)絡(luò)線有被燒斷進(jìn)而發(fā)生其它南北通道連鎖反應(yīng)的可能，故在安排該兩線檢修時(shí)華東不宜向福建送電。與此類似，在安排220kV南北主要聯(lián)絡(luò)線檢修時(shí)，也應(yīng)根據(jù)其它運(yùn)行的南北通道的潮流情況，適當(dāng)降低華東送福建的限額。

（2）蘭窯5402、蘭窯5404一線檢修時(shí)，500kV蘭窯另一回運(yùn)行線路成為福建向華東送負(fù)荷的主要瓶頸，此時(shí)福建送華東的能力與北侖電廠的出力密切相關(guān)，如北侖電廠的開(kāi)機(jī)較少，福建仍可以向華東輸入部分電力；如北侖電廠出力基本開(kāi)足，則福建不宜向華東送電。與此類似，在安排杭州至紹興的主要聯(lián)絡(luò)線路檢修時(shí)，也應(yīng)合理安排北侖電廠的開(kāi)機(jī)方式和福建送華東電力的限額。

（3）瓶窯主變或瓶喬5411線檢修時(shí)，瓶窯運(yùn)行主變的控制限額成為華東送福建的主要制約因素，應(yīng)根據(jù)瓶窯運(yùn)行主變的潮流情況適當(dāng)降低華東送福建電力的限額。

2．3春節(jié)期間高電壓分析

春節(jié)期間的高電壓?jiǎn)栴}是浙江220kV主網(wǎng)電壓控制方面面臨的主要難題。由于春節(jié)期間全省負(fù)荷從7000～8000MW水平下降到2000MW水平（2001年春節(jié)期間最低負(fù)荷僅1823MW），220kV電網(wǎng)輸電線路極度輕載，線路充電功率大量過(guò)剩，導(dǎo)致全省電網(wǎng)出現(xiàn)普遍的高電壓，部分廠站母線電壓最高可達(dá)245～250kV左右。福建全省統(tǒng)調(diào)負(fù)荷在春節(jié)期間最低時(shí)也僅為1500～2000MW左右，同樣存在較嚴(yán)重的高電壓的問(wèn)題。為降低春節(jié)期間的電壓水平，浙江、福建均采用了發(fā)電機(jī)進(jìn)相、停用輕載長(zhǎng)線路等措施。通過(guò)計(jì)算春節(jié)期間的潮流情況，可以看出華東與福建聯(lián)網(wǎng)之后，由于聯(lián)絡(luò)線距離長(zhǎng)，負(fù)荷輕，同時(shí)兩地的電網(wǎng)都極度輕載，即使福建采用機(jī)組進(jìn)相并控制好負(fù)荷力率（0．95以下），聯(lián)絡(luò)線仍有可能向浙江電網(wǎng)涌入大量無(wú)功，導(dǎo)致浙江電網(wǎng)的電壓進(jìn)一步上升，對(duì)電網(wǎng)設(shè)備造成威脅。

由于浙江、福建均存在春節(jié)期間的高電壓?jiǎn)栴}，所以兩省在國(guó)調(diào)中心的討論會(huì)中都提出希望近幾年春節(jié)期間將500kV華東、福建聯(lián)絡(luò)線停役，以減輕兩省電網(wǎng)高電壓的壓力，國(guó)調(diào)中心也已表示了原則同意。故近幾年仍可將停500kV長(zhǎng)線路作為春節(jié)期間限制高電壓的措施之一。但從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，應(yīng)考慮其它的措施，增加運(yùn)行人員的調(diào)壓手段，來(lái)切實(shí)解決高電壓?jiǎn)栴}，如增裝電抗、加強(qiáng)電廠尤其是南部小水電的進(jìn)相工作等。在無(wú)功管理上也應(yīng)加大力度，進(jìn)一步加強(qiáng)地區(qū)局的力率考核。

3穩(wěn)定分析

3．1穩(wěn)定校核計(jì)算條件

穩(wěn)定比較分析以2001年底浙江電網(wǎng)接線為目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)，未考慮500kV王店變、寧波變的投產(chǎn)。穩(wěn)定計(jì)算分析由臺(tái)溫電網(wǎng)片穩(wěn)定計(jì)算，鎮(zhèn)海、浙北電網(wǎng)片穩(wěn)定計(jì)算和水電校核計(jì)算等幾個(gè)部分組成，在臺(tái)溫電網(wǎng)片、鎮(zhèn)海、浙北電網(wǎng)片穩(wěn)定計(jì)算時(shí)采用的基本潮流是浙江電網(wǎng)的腰荷潮流方式，負(fù)荷水平在7200MW左右，在水電校核穩(wěn)定計(jì)算時(shí)所采用的基本潮流是浙江電網(wǎng)汛期的平均高峰潮流方式，負(fù)荷水平7600MW左右。根據(jù)穩(wěn)定分析研究的區(qū)域不同，浙江電網(wǎng)的機(jī)組開(kāi)機(jī)方式有所不同，一般原則就是在穩(wěn)定研究區(qū)域內(nèi)的電廠機(jī)組為大開(kāi)機(jī)方式。福建聯(lián)網(wǎng)后的穩(wěn)定分析所采用的基本潮流是在上述3種潮流的基礎(chǔ)上，分別按聯(lián)絡(luò)線有功華東送福建550MW、福建送華東750MW和有功交換很小3種方式調(diào)制而成。

3．2穩(wěn)定比較分析與結(jié)論

通過(guò)穩(wěn)定計(jì)算分析比較分析，可以得出華東與福建電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)前后的浙江電網(wǎng)穩(wěn)定水平的變化情況。

臺(tái)州、溫州片電網(wǎng)的穩(wěn)定問(wèn)題仍集中在臺(tái)州電廠母線及其送出線路，聯(lián)網(wǎng)前后穩(wěn)定水平變化甚小，總體上略有好轉(zhuǎn)。若臺(tái)州電廠出口線路、母線快速保護(hù)投運(yùn)，則穩(wěn)定水平比聯(lián)網(wǎng)前略微偏好；若臺(tái)州電廠母差保護(hù)停用，則穩(wěn)定水平比聯(lián)網(wǎng)前略有改善，一般可少壓臺(tái)州電廠出力10～20MW左右；溫州電廠的穩(wěn)定水平雖略微偏差，但未對(duì)該片系統(tǒng)穩(wěn)定造成很大的影響。

鎮(zhèn)海、蘭亭片電網(wǎng)的穩(wěn)定問(wèn)題則集中在鎮(zhèn)海電廠、蘭亭變220kV母線，聯(lián)網(wǎng)前后穩(wěn)定水平有所變化。在聯(lián)絡(luò)線有功交換為零（或很?。┓绞较?，雖然蘭亭變220kV母線電壓明顯比聯(lián)網(wǎng)前高一些，鎮(zhèn)海電廠發(fā)電功率因數(shù)（滯相）也比聯(lián)網(wǎng)前稍高，而穩(wěn)定水平與聯(lián)網(wǎng)前持平；在聯(lián)絡(luò)線有功交換較大的方式下，蘭亭變500kV電壓稍有下降，但鎮(zhèn)海電廠為了維持其220kV母線電壓，其發(fā)電功率因數(shù)（滯相）有所下調(diào)，因而穩(wěn)定水平有所改善。聯(lián)網(wǎng)后蘭亭變220kV系統(tǒng)穩(wěn)定水平改善較多；若母線差動(dòng)保護(hù)投運(yùn)，其穩(wěn)定水平比聯(lián)網(wǎng)前稍微偏好，穩(wěn)定性較好者為聯(lián)絡(luò)線有功福建送華東方式，其次為聯(lián)絡(luò)線有功交換很小方式，最次為聯(lián)絡(luò)線有功華東送福建方式；若母線差動(dòng)保護(hù)停用，穩(wěn)定水平有較大改善，大致可少壓鎮(zhèn)海電廠出力80～100MW左右?？偟膩?lái)說(shuō)，與福建聯(lián)網(wǎng)后，鎮(zhèn)海電廠出口、蘭亭變220kV系統(tǒng)的穩(wěn)定水平將趨好。

浙北片電網(wǎng)在華東與福建聯(lián)網(wǎng)后，由于基本潮流中浙北片的電壓水平比聯(lián)網(wǎng)前略高，或者說(shuō)，為了維持同樣的電壓水平，聯(lián)網(wǎng)后的秦山、嘉興電廠發(fā)電功率因數(shù)（滯相）比聯(lián)網(wǎng)前略高，故穩(wěn)定計(jì)算結(jié)果表明，該片穩(wěn)定水平總體上較聯(lián)網(wǎng)前略微下降。為了防止聯(lián)網(wǎng)后電壓高力率運(yùn)行引起系統(tǒng)穩(wěn)定水平下降，建議秦山核電廠的發(fā)電功率因數(shù)小于0．97（滯相）。

與福建聯(lián)網(wǎng)后，不同的聯(lián)絡(luò)線潮流方式對(duì)金衢麗片的穩(wěn)定水平有一定影響。對(duì)于線路檢修，聯(lián)網(wǎng)后福建送華東方式穩(wěn)定水平比聯(lián)網(wǎng)前略微下降，其他方式下的穩(wěn)定水平基本與聯(lián)網(wǎng)前持平，或略微偏好；對(duì)于廠站母差方式，總體上聯(lián)網(wǎng)后對(duì)該區(qū)域的穩(wěn)定水平略有提高，在福建送華東方式下的穩(wěn)定水平略微偏差，在其它聯(lián)絡(luò)線潮流方式下系統(tǒng)穩(wěn)定水平略微偏好，但均沒(méi)有對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定造成實(shí)質(zhì)性影響。

4結(jié)語(yǔ)

綜合以上華東電網(wǎng)和福建電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)前后的潮流及穩(wěn)定計(jì)算分析，可以得出如下結(jié)論：

（1）華東電網(wǎng)和福建電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)對(duì)浙江電網(wǎng)的穩(wěn)定水平影響不大，暫態(tài)穩(wěn)定限額基本保持不變。

（2）華東電網(wǎng)和福建電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)后導(dǎo)致部分500kV線路的潮流加重，使浙江電網(wǎng)500kV和220kV電磁環(huán)網(wǎng)的問(wèn)題進(jìn)一步突出，加重了兩級(jí)電網(wǎng)之間的互相影響和互相制約，一方面網(wǎng)調(diào)和省調(diào)在一些方式的安排上要進(jìn)一步加強(qiáng)溝通，相互協(xié)調(diào)；另一方面，浙江電網(wǎng)應(yīng)加快分層分區(qū)的實(shí)施步伐。

（3）福建向華東送電時(shí)，500kV蘭亭變、雙龍變主變負(fù)荷有所加重，尤其蘭亭變主變可能接近或超過(guò)穩(wěn)定限額，同時(shí)蘭亭至瓶窯之間的潮流也明顯增加，在這些設(shè)備檢修時(shí)，應(yīng)對(duì)福建的送入潮流有所限制，尤其是蘭亭至瓶窯的500kV線路檢修時(shí)，如北侖出力較大，則福建不宜向華東送入電力。

（4）華東向福建送電時(shí)，500kV瓶窯變2、3號(hào)主變可能超穩(wěn)定限額，同時(shí)蘭亭至雙龍之間的潮流也明顯增加，在這些設(shè)備檢修時(shí)，應(yīng)對(duì)華東送入福建的負(fù)荷有所限制，尤其是蘭亭至雙龍的500kV線路檢修時(shí)，華東不宜向福建送入電力．

（5）華東電網(wǎng)和福建電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)后，浙江南部電網(wǎng)在春節(jié)和汛期的高電壓情況會(huì)更加嚴(yán)峻，同時(shí)電壓波動(dòng)的情況也可能加劇。對(duì)于春節(jié)期間的高電壓?jiǎn)栴}，近期可以采用停華東、福建聯(lián)絡(luò)線及其他一些500kV線路等措施，遠(yuǎn)期則要靠增裝電抗、加強(qiáng)電廠尤其是南部小水電的進(jìn)相工作，加強(qiáng)地區(qū)局力率考核等措施解決。