本文摘要:稳控系统技改投运后,电力论文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,《 电力科学与工程 》教育部主管、华北电力大学主办的科技期
稳控系统技改投运后,电力论文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,《电力科学与工程》教育部主管、华北电力大学主办的科技期刊。1985年创刊。本刊为《中国期刊网》、《中国学术期刊(光盘版)》全文收录期刊,《中国科技核心期刊数据库》、《中文科技期刊数据库》、英国《科学文摘》(SA)、俄罗斯《文摘杂志》(AJ)收录期刊,《中国学术期刊综合评价数据库》来源期刊、中国科技论文统计源期刊。
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
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。
5结束语
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。
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