確定220/110千伏電磁環網運行方式的方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及一種確定220/110千伏電磁環網運行方式的方法。
【背景技術】
[0002] 電磁環網是電網發展過程中的一種特殊的網架結構。在某些情況下，電磁環網運 行對系統傳輸極限、熱穩定電流、保護配合和短路電流造成負面作用。因此，目前國內絕大 部分220/llOkV電磁環網采取開環運行的方式，更高電壓等級的電磁環網也逐步開始解環 運行，對電磁環網的研究也主要集中在如何優化解環方面。
[0003] 然而，220/1lOkV電磁環網開環運行是一把"雙刃劍"，一方面它可減少220kV電壓 等級電網嚴重故障下潮流轉移引起的穩定破壞問題；但另一方面又會降低正常運行方式下 大電網的穩定裕度和局部llOkV電網的供電可靠性，特別是在主電網網架仍較薄弱地區， 開環運行使得電網的供電可靠性難W保障。隨著電網精細化管理要求的提高，在日常的電 網規劃、電網運行等工作中已經逐漸感到不加選擇的將所有220/llOkV電磁環網一律開環 運行可能對系統安全、經濟運行帶來不利影響，具體表現在：
[0004] 1)地區電網與主網并列運行問題；隨著電網與外界電網電磁環網的打開，地區電 網與主網并列點減少，在事故情況下，容易導致地區電網與主網解列，造成地區嚴重低頻或 高頻。該些問題雖然可W通過加載低頻、低壓切負荷或高頻切機裝置加W應對，但若自動裝 置拒動或誤動，則可能造成地區電網因頻率異常而崩潰；
[000引。單電源供電問題：電磁環網打開后，一些低電壓等級變電站（llOkV及W下）在 正常情況下成為單電源供電的終端站，降低了供電的可靠性。雖然各變電站會裝設備自投 裝置，但在事故情況下，仍可能導致部分用戶因低電壓而甩負荷，造成一定的經濟損失。若 備自投誤動，則會造成全站失電的惡性事故；
[0006] 3)電網經濟運行問題：電磁環網打開后，系統潮流重新分配，部分情況下網絡損 耗會一定程度升高，特別是電源送出通道實行開環運行時，將造成運行線路重載或過載、線 損亟高，線損的升高將造成一定的經濟損失；
[0007] 4)加大電網投資壓力問題；為提高供電可靠性，在地區負荷發展并不滿足擴建要 求的情況下，需提前將220kV單主變擴建為雙主變或新建另一 220kV變電站來加強網絡，由 此將加大電網一次投資和還本付息的財務成本壓力。
[000引從上述分析可見，電磁環網對電網經濟安全運行的影響是相對而不是絕對的，因 此如何確定220/110千伏電磁環網運行方式是目前電力行業亟待解決的問題。
【發明內容】
[0009] 本發明目的在于提供一種確定220/110千伏電磁環網運行方式的方法，W解決現 階段不加選擇的考慮所有220/110千伏電磁環網一律打開運行的模式，導致電網運行不穩 定不能正常供電、經濟損失加大的問題。
[0010] 本發明提供的該種確定220/110千伏電磁環網運行方式的方法，包括W下步驟：
[0011] 1)收集電網參數；
[0012] 2)開環運行狀態下計算的潮流分布、短路電流、暫態穩定、線損、負荷裕度；
[0013] 3)閉環運行狀態下；計算各電壓等級母線短路電流；進行N-1校核，計算環網中 220千伏線路和220千伏主變故障時，110千伏線路轉移潮流時的熱穩定度，計算閉環時的 負荷裕度；進行暫態穩定計算，計算110千伏變電站未配置母差保護時，母線故障能否通過 穩定校核；
[0014] 4)根據步驟3)的計算結果判斷電磁環網是否滿足閉環運行的硬性條件；若閉環 運行時短路電流不超過斷路器的額定遮斷容量認為短路電流水平條件滿足；若閉環運行時 各種故障情況下均能通過N-1校核，并且負荷裕度相對開環運行有提高認為靜態安全穩定 條件滿足；當閉環運行時各種故障情況下均未出現失穩，并且110千伏變電站未配置母差 保護時，母線故障通過穩定校核，認為暫態安全穩定條件滿足；
[0015] 5)、判斷是否具備有成熟的閉環運行的實施環境；
[0016] 6)、步驟4)和步驟5)的條件到達后，確定電網可W采用閉環運行，否則采用開環 運行。
[0017] 為了更準確確定電磁環網應當采用哪種運行方式，在所述步驟3)的基礎上要進 行可靠性水平評級：(A)若環網內的220千伏變電站是單主變，則至少評為I級，否則評為0 級；做若環網內的有110千伏及W下電源，則評為II級；似若環網內的220千伏變電站 是單主變，且單主變的220千伏變電站供區內是有電源，則評為III級，評級別越高越應采 用閉環運行，否則采用開環運行。
[001引本發明方法最好還進行綜合經濟效益評級：將技術改造投資及節能降損兩個部分 折算成綜合年費用，其中技術改造投資包括保護和通信的改造投資，節能降損方面僅考慮 直接經濟損失，W線損電量差乘W售電價計算，綜合經濟效益依據綜合年費用分為若干級， 綜合年費用越高評級越高，評級別越高越應考慮采用閉環運行。所述綜合經濟效益評級分 為四級較合適，若綜合年費用小于0,則綜合經濟效益評為0級。
[0019] 對于可靠性水平評級及綜合經濟效益評級按照下表確定是否采用閉環運行：
[0020]
【主權項】
1. 一種確定220/110千伏電磁環網運行方式的方法，其特征在于，包括以下步驟： 1) 收集電網參數； 2) 開環運行狀態下計算的潮流分布、短路電流、暫態穩定、線損、負荷裕度； 3) 閉環運行狀態下：計算各電壓等級母線短路電流；進行N-I校核，計算環網中220千 伏線路和220千伏主變故障時，110千伏線路轉移潮流時的熱穩定度，計算閉環時的負荷裕 度；進行暫態穩定計算，計算110千伏變電站未配置母差保護時，母線故障能否通過穩定校 核； 4) 根據步驟3)的計算結果判斷電磁環網是否滿足閉環運行的硬性條件：若閉環運行 時短路電流不超過斷路器的額定遮斷容量認為短路電流水平條件滿足；若閉環運行時各種 故障情況下均能通過N-I校核，并且負荷裕度相對開環運行有提高認為靜態安全穩定條件 滿足；當閉環運行時各種故障情況下均未出現失穩，并且110千伏變電站未配置母差保護 時，母線故障通過穩定校核，認為暫態安全穩定條件滿足； 5) 、判斷是否具備有成熟的閉環運行的實施環境； 6) 、步驟4)和步驟5)的條件到達后，確定電網可以采用閉環運行，否則采用開環運行。
2. 根據權利要求1所述確定220/110千伏電磁環網運行方式的方法，其特征是在所述 步驟3)的基礎上要進行可靠性水平評級：(A)若環網內的220千伏變電站是單主變，則至 少評為I級，否則評為0級；(B)若環網內的有110千伏及以下電源，則評為II級；(C)若環 網內的220千伏變電站是單主變，且單主變的220千伏變電站供區內是有電源，則評為III 級，評級別越高越應采用閉環運行。
3. 根據權利要求1或2所述確定220/110千伏電磁環網運行方式的方法，其特征是 該方法還要進行綜合經濟效益評級：將技術改造投資及節能降損兩個部分折算成綜合年費 用，其中技術改造投資包括保護和通信的改造投資，節能降損方面僅考慮直接經濟損失，以 線損電量差乘以售電價計算，綜合經濟效益依據綜合年費用分為若干級，綜合年費用越高 評級越高，評級別越高越應考慮采用閉環運行。
4. 根據權利要求3所述的確定220/110千伏電磁環網運行方式的方法，其特征在于所 述綜合經濟效益評級分為四級，若綜合年費用小于0,則綜合經濟效益評為0級。
5. 根據權利要求4所述的確定220/110千伏電磁環網運行方式的方法，其特征在于可 靠樺水平評怨妨鋯會釤镕溈益評怨桉昭下夷碓宙縣
否梁田閉钚壇桿.
【專利摘要】本發明公開了一種確定220/110千伏電磁環網運行方式的方法，該方法包括收集電網參數，對開環運行和閉環運行就短路電流水平、靜態安全穩定、暫態安全穩定進行計算比較，進一步還對二者可靠性水平、綜合經濟效益進行評價和比較，同時考慮實施環境，對220/110千伏電磁環網采取開環還是閉環運行這一問題所涉及的技術指標和考量因素進行了具體量化，具備很好的可操作性，克服了現階段不加選擇的考慮所有220/110千伏電磁環網一律打開運行的模式可能對系統安全、可靠供電及經濟運行帶來不利影響。
【IPC分類】H02J9-06, H02J3-46, H02H7-22
【公開號】CN104753171
【申請號】CN201510164249
【發明人】何禹清, 劉菁菁, 徐超
【申請人】國家電網公司, 國網湖南省電力公司, 國網湖南省電力公司經濟技術研究院
【公開日】2015年7月1日
【申請日】2015年4月9日