电力论文稳定控制技术在电网中的应用

　　本篇电力论文探讨稳定控制技术在电网中的应用，榆林110kv电压等级的电网，运行着超过2000MVA的负荷，稳控装置在榆林电网中起着重要的作用，为榆林社会经济发展做出了重要的贡献，解决了当前榆林电网的安全供电的问题，但靠二次装置挖掘电网的输送能力，存在较高的电网运行风险，导线输送负荷重，电流大，损耗大，线路老化快，断线的风险增加，同时稳控装置也有运行故障的风险，从长远解决电网供电问题，还要靠电源及电网框架建设完成。

　　《南方电网技术》Southern Power System Technology(双月刊)2007年创刊，是国内外公开发行的技术类科技期刊，主要刊登电力系统的科研、规划、基建、生产运行和维护等方面的成果、经验和动态，发行数量8000份以上。其主要发行对象是南方电网所属五省(区)电力系统内各发电厂、供电局、设计院和建设施工、监理单位，国内外电力设备制造厂家，以及相关的高等院校和科研单位。

　　摘要：本文介绍了榆林电网通过稳定控制设备改造，挖掘现有电网安全供电能力，解决榆林北部及南部电网供电能力的经验，说明稳定控制技术榆林电网中的重要作用，为电网短期解决局部供电能力不足提供一种新的思路。

　　关键词：稳控技术榆林电网应用

　　1前言

　　过去的陕北榆林是一个落后贫困的地区，没有大的工业负荷，电网相对独立，电源不足，电网构架极度薄弱，随着榆林区域的油、煤、气、盐的逐步勘探发掘，榆林经济进入快速发展阶段，工业及民用负荷快速增加，榆林电网构架相对也有长足的发展，但局部区域供电能力不足问题仍然严重，榆林电网根据自身特色，创造性地使用二次稳控技术，将榆林电网的供电能力发挥到极致，解决了局部区域电力需求，缓解了电网建设周期长，不能及时满足社会需求的矛盾。

　　2、榆林电网运行情况简介

　　榆林电网是以110kv电压为主网架，以地方小火电为支撑、外部电源为补给，北起府谷，经神木、榆林，米脂、南至绥德、佳县、清涧，东起榆林、经横山、靖边西至定边，形成覆盖全市的“人”字状双回路主干网架。按照就近接入的原则，分别与山西电网、内蒙电网、陕西电网、宁夏电网相接。根据榆林电网电源、负荷的分布情况，榆林电网以枢纽变为中心，以分区分片供电为主，形成小环网方式或辐射型供电区域，以不同的支撑电源分供各供电区域，根据榆林地理区域化分，榆林电网各解列运行的电网分别为府东电网、北部电网、蒙西电网、南部电网和西部电网。榆林电网的稳控系统运行在负荷较重的北部及南部电网。

　　2.1榆林北部电网运行存在的问题

　　榆林北部电网的供电区域为神木县及府谷西部地区，北部电网通过110kv水神I、Ⅱ回接入330kv神木变，由17座小水、火电厂(站)(装机容量 897.6MW)和20座110kv公网变电站(变电容量为1610.5MVA)、2座用户变(变电容量82MVA)组成，是榆林电网电源及负荷的密集区。

　　北网锦界区域运行状况：锦界区域地处榆林南北电网交界处，正常运行时接入电源相对富裕的北网运行，2009年，随着电石和硅铁市场逐步好转，大批停产的电石硅铁冶炼企业逐步启动生产，处于北部电网南端的锦界变、锦界Ⅱ变，重启接近150MW负荷，按N-1控制原则，110kv水锦线、水 -沟-锦线并列运行，两回线只允许带负荷100MW，实际锦界区域最大负荷已达200MW，为保证锦界区域安全用电，靠南-西-锦稳控装置投北网方式，提升锦水、锦沟线路安全供电能力，保障锦界区域用电，避免锦水、锦-沟-水线路过载，或任一条线路发生故障跳闸，引起另一条线路严重超N-1稳定过载烧断，造成大面积停电事故。

　　稳控运行情况：锦界区域近200MW负荷，在北网运行，靠南-西-锦稳控系统投北网方式，确保水锦线、水-沟-锦线并列运行向锦界区域安全供电。

　　2.2榆林南部电网运行存在问题

　　榆林南部电网供电区包括神木锦界以南区域、榆林、米脂、横山、靖边、绥德、吴堡、佳县、清涧、子州九县市，通过110kv南榆、西榆线路接入330kv 榆林变，由16座小水、火电厂(站)(装机容量548.2MW)，19座110kv公网变电站(变电容量791.1MVA)，5座110kv用户变(变电容量231.5MVA)，09年南网最大负荷550MW，作为榆林南部电网的补给电源，330kv榆林变对南部电网的最大供电能力150MW。

　　南部电网运行情况：榆林南网工业负荷占比例小，民用生活照明负荷占有比例大，负荷日峰谷差很大，超过250MW，在日高峰负荷时段，110kv南榆、西榆线路下网负荷已接近N-1稳定界限，而在晚低谷负荷时，仍通过南榆、西榆线路向陕西330kv电网大量倒送负荷，电网运行极不经济，南网运行的小火电机组小，调峰能力无法能满足电网负荷峰谷调整需求。

　　南网存在的严重问题：迫切需要改变电网运行方式，调整锦界区域部分工业负荷在南网运行，增加南网平均负荷水平，改变晚低谷时段负荷大量到送的状况，同时需要解决南网平均负荷水平增加后，南榆、西榆线路在高峰负荷时段超N-1稳定问题。

　　3稳控技术改造解决榆林南北电网运行问题

　　3.1南-西-锦稳控系统简介

　　南网南-西-锦稳控系统功可投南网方式和北网方式，当锦界区域负荷在南网运行时，南-西-锦稳控系统投南网方式，控制110kv南榆、西榆线路负荷，远切锦界区域110kv锦界、锦界II变高耗能负荷，保证南网安全运行;当锦界区域负荷在北网运行时，南-西-锦稳控系统可以投北网方式，控制110kv水锦、水-沟-锦线路的负荷，切除110kv锦界、锦界II变的高耗能负荷，确保障锦界以北电网运行稳定，但该稳控系统不具备同时投南网北网运行的功能。

　　南郊变采集单元：采集110kv南榆线路的电流及功率方向等信息，南榆线路过载时，通过装置上的锦界变、锦界Ⅱ变通信通道压板投退控制，分别可以发跳闸命令给锦界变、锦界Ⅱ变的控制单元，执行跳闸切荷指令。西沙变采集单元：采集110kv西榆线路的电流及功率方向等信息，西榆线路过载时，通过装置上的锦界变、锦界Ⅱ变通信通道压板投退控制，分别可以发跳闸命令给锦界变、锦界Ⅱ变的控制单元，执行跳闸切荷指令。锦界变采集控制单元：采集110kv锦沟、锦水线路的电流及功率方向等信息，锦沟、锦水线任一线路过载时，可就地发跳闸命令切荷，同时也可通过装置上的锦界Ⅱ变通信通道压板控制，发跳闸命令给锦界Ⅱ 变的控制单元，执行跳闸切荷指令。锦界Ⅱ变采集控制单元：采集110kv锦联I、锦联Ⅱ线路的电流及功率方向等信息，锦联I、锦联Ⅱ任一线路过载时，就地发跳闸命令切荷。

　　采用通道压板投退切换可以满足根据锦界、Ⅱ变在南网运行;锦界变、锦界Ⅱ变在北网运行;锦界变在南网、锦界Ⅱ变在北网运行;锦界变在北网、锦界Ⅱ变在南网运行四种方式的南榆+西榆，锦水+锦沟线路的N-1问题。

　　当锦界变、锦界Ⅱ变双母分裂分网运行时，该系统只能满足南网南榆+西榆线路或北网的锦水+锦沟线路N-1问题。

　　原南-西-锦稳控系统不支持锦界变、锦界Ⅱ变负荷分别在南、北网受电的方式，不能同时满足榆西+榆南断面和锦水+锦沟断面的N-1控制需求，因此急需在北部电网新装一套稳控装置来解决锦水+锦沟线路的N-1问题。

　　经我局技术人员同厂家技术人员对原系统分析，采用如下方案，可在最低成本下完成系统功能升级，解决锦界变、锦界Ⅱ变各种运行方式下的南网南榆+西榆或北网的锦水+锦沟线路N-1问题。

　　3.2南-西-锦稳控系统技改后的结构及控制策略

　　技改方案：在110kv锦界变及锦界II变新增控制单元，接受原南郊和西沙变的控制命令，切除本地负荷，运行于榆林南网，新系统命名为南-西-锦稳控系统;锦界变、锦界II变旧的控制单元与南郊西沙的通道断开，保留的原系统锦界变、锦界II变采集及稳定控制功能，通道升级后运行于北网，命名为锦-锦II 稳控系统;两套系统出口部分经过压板后并在一起，将原系统分裂为完整的两套系统，锦界变及锦界II变负荷通过出口压板切换灵活地接受两套稳控系统的控制，实现各种复杂运行方式的控制需求。

　　技改后的南-西-锦稳控和锦-锦II稳控系统保留了原来的功能。新增当锦界变、锦界Ⅱ变双母分裂分网运行，锦界区域负荷分别在两网运行时，通过将两套系统同时运行，稳控装置上对应运行在南北电网间隔的跳闸出口压板投切，灵活实现解决各种运行情况下南榆+西榆线路和的锦水+锦沟线路N-1问题，实现电网的安全稳定运行。

　　4稳控系统的运行效益分析

　　稳控系统技改投运后，有效的提升了榆林南网榆西+榆南安全下网供电能力，通过调整锦界区域负荷运行于榆林南网后，基本避免了南部电网在晚低谷时向陕西网倒送电量，改善南网的经济运行状况，按照避免低谷时段到送负荷30MW估算效益，低谷时间为23：00至次日5：00，倒送负荷30MW，年收益365*6*30000*0.3元=1971 万元，稳控系统技改投资不过60万元，经济效益显著;稳控系统投运确保锦界区域200MW负荷安全生产，其社会经济效益巨大。在稳控系统技改投运后的国庆节前，北网的110kv水沟线路阻波器引流烧断，锦-锦II稳控系统正确动作，成功按照控制策略切除相关负荷，确保锦界区域重要用户供电，避免了一次区域垮网的电网事故，也为国庆保电做出了应有的贡献，有一定的政治意义，从事实说明了技改必要性，验证了技改的成功及稳控控制策略的正确性。

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