一種500kV變電站220kV側含源供電網絡動態無功需求評估測試系統的制作方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種500kV變電站220kV側含源供電網絡動態無功需求評估測試 系統。
【背景技術】
[0002] 目前，我國電力系統普遍采取分區供電模式。供電負荷中，感應電動機負荷比例可 能高達60%以上。主網發生故障時，配網電壓水平下降，引起用戶電動機減速甚至堵轉。故 障切除后恢復過程中，用戶電動機也逐漸恢復。感應電動機恢復或重啟都會產生數倍于正 常值的動態無功需求。如果不能就近得到補償，而是經電力網絡傳輸，則會因無功需求增加 并伴隨損耗增加而不斷放大。綜合負荷的動態無功需求及傳輸特性與電動機參數和網絡拓 撲密切相關，業界目前研宄不多，尚缺乏一種科學、合理的、較為通用的測試系統。
[0003] 鑒于我國220kV電壓層級已基本實現解環運行，故宜以500kV變電站為單位，對電 網動態無功需求進行討論。如果對變電站實際供電網絡進行精確建模，除了建模工作量較 大外，由于電網結構不對稱，對計算結果的分析和統計也十分繁瑣。考慮到電網220kV側一 般都有發電廠接入，建立一種方便、實用的500kV變電站220kV側含源供電網絡測試系統便 顯得十分必要。 【實用新型內容】
[0004] 本實用新型所要解決的技術問題是：提供一種500kV變電站220kV側含源供電網 絡動態無功需求評估測試系統。
[0005] 解決上述技術問題，本實用新型所采用的技術方案如下：
[0006] 一種500kV變電站220kV側含源供電網絡動態無功需求評估測試系統，其特征在 于：所述的動態無功需求評估測試系統包括：
[0007] 500kV變電站，其配置有500kV母線、N臺容量為P的500kV主變壓器、220kV母線和 k回220kV出線線路，500kV母線的母線側電源內阻抗為（0. 75+j7. 5)Q、短路電流為40kA， 每一臺500kV主變壓器均為三繞組變壓器，每一臺500kV主變壓器的500kV側均連接所述 500kV母線、35kV側均接有無功補償裝置、220kV側均連接所述220kV母線，每一回220kV出 線線路均為線長50kM的雙分裂導線，每一回220kV出線線路的首端連接所述220kV母線，
[0008] 220kV變電站，其配置有短路容量為40kA的220kV變電站母線、出力和內阻抗分別 為P和（0. 33+j3. 32)Q的電源以及V臺容量為180MVA的220kV主變壓器，220kV變電 站母線連接所述各回220kV出線線路的末端，電源連接220kV變電站母線，每一臺220kV主 變壓器均為三繞組變壓器，每一臺220kV主變壓器的220kV側連接220kV變電站母線、IOkV 側均接有無功補償裝置和接近于25MW的綜合負荷、IlOkV側均接有1回IlOkV出線線路；
[0009] 每一回所述IlOkV出線線路的長度均為20kM，每一回所述IlOkV出線線路的首端 連接對應220kV主變壓器的IlOkV側、末端均為一座IlOkV變電站供電；每一座所述IlOkV 變電站均配置有高壓側母線、三臺IlOkV主變壓器和低壓側母線，并且該三臺IlOkV主變 壓器均為容量50MVA的兩繞組變壓器，每一座所述IlOkV變電站的高壓側母線均連接對應 IlOkV出線線路的末端、三臺IlOkV主變壓器的IlOkV側均連接所在IlOkV變電站的高壓側 母線、三臺IlOkV主變壓器的IOkV側均連接所在IlOkV變電站的低壓側母線、低壓側母線 均接有無功補償裝置和接近于100MW的綜合負荷；
[0010] 其中，所述各臺500kV主變壓器35kV側所接的無功補償裝置能夠使測試系統 500kV層級的穩態功率因數達到0. 98以上，所述各臺220kV主變壓器IOkV側所接的無功補 償裝置能夠使測試系統220kV層級的穩態功率因數達到0. 97以上，所述各座IlOkV變電站 低壓側母線所接的無功補償裝置能夠使測試系統IlOkV層級的穩態功率因數達到0. 95以 上；所述綜合負荷均為大型工業馬達、空調綜合馬達和恒阻抗的組合，大型工業馬達與空調 綜合馬達兩者之間的負荷占比比例為52% :48%。
[0011] 作為本實用新型的一種優選實施方式，所述500kV變電站的500kV主變壓器和 220kV出線線路按以下條件配置：N= 3、P= 750、k= 6 ;所述220kV變電站的電源和220kV 主變壓器按以下條件配置：P'接近于375,k' =15。
[0012] 作為本實用新型的一種優選實施方式，所述500kV變電站的500kV主變壓器和 220kV出線線路按以下條件配置：N=3、P= 1000、k= 8 ;所述220kV變電站的電源和220kV 主變壓器按以下條件配置：P'接近于500,k' =20。
[0013] 作為本實用新型的一種優選實施方式，所述500kV變電站的500kV主變壓器和 220kV出線線路按以下條件配置：N= 3、P= 1500、k= 12 ;所述220kV變電站的電源和 220kV主變壓器按以下條件配置：P'接近于750,k' =30。
[0014] 作為本實用新型的一種優選實施方式，所述500kV變電站的500kV主變壓器和 220kV出線線路按以下條件配置：N= 4、P= 750、k= 9 ;所述220kV變電站的電源和220kV 主變壓器按以下條件配置：P'接近于500,k' =22。
[0015] 作為本實用新型的一種優選實施方式，所述500kV變電站的500kV主變壓器和 220kV出線線路按以下條件配置：N= 4、P= 1000、k= 12 ;所述220kV變電站的電源和 220kV主變壓器按以下條件配置：P'接近于750,k' =30。
[0016] 作為本實用新型的一種優選實施方式，所述500kV變電站的500kV主變壓器和 220kV出線線路按以下條件配置：N= 4、P= 1500、k= 18 ;所述220kV變電站的電源和 220kV主變壓器按以下條件配置：P'接近于1125,k' =45。
[0017] 與現有技術相比，本實用新型具有以下有益效果：
[0018] 本實用新型的動態無功需求評估測試系統，符合廣東電網規劃設計技術原則，能 夠反映出500kV變電站220kV側含源供電網絡的運行特征，通過在其500kV母線設置擾動 如將500kV母線短路，即可在500kV變電站220kV側含源供電網絡中實現綜合負荷動態無 功需求及其在傳輸過程中的放大特性的定量評估，具有通用性強、方便實用的優點。
【附圖說明】
[0019] 下面結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步的詳細說明：
[0020] 圖1為本實用新型實施例一的動態無功需求評估測試系統的接線及典型潮流示 意圖。
【具體實施方式】
[0021] 實施例一
[0022] 如圖1所示，本實用新型實施例一的500kV變電站220kV側含源供電網絡動態無 功需求評估測試系統，符合廣東電網規劃設計技術原則（以下簡稱"原則"），其是按照以下 原則形成一種結構上對稱的測試系統：1) 500kV和220kV母線短路容量取"原則"規定的偏 高水平；2)變電站主變容量及臺數符合"原則"要求；3)各電壓等級線路送電距離和傳輸潮 流取中等偏高數值；4)采用國際權威組織推薦的感應電動機參數。
[0023] 具體的，本實用新型的500kV變電站220kV側含源供電網絡動態無功需求評估測 試系統，包括：
[0024] 500kV變電站，其配置有500kV母線、N臺容量為P的500kV主變壓器、220kV母 線和k回220kV出線線路，500kV母線的母線側電源內阻抗為（0. 75+j7. 5)Q、短路電流為 40kA，滿足"原則"中短路電流控制要求；每一臺500kV主變壓器均為三繞組變壓器，每一臺 500kV主變壓器的500kV側均連接500kV母線、35kV側均接有無功補償裝置、220kV側均連 接220kV母線，每一回220kV出線線路均為線長50kM的雙分裂導線，每一回220kV出線線 路的首端連接220kV母線，其中，N為正整數，容量P的單位為MW，變電站負載水平按照主變 "N-1"不過載原則確定，S卩：500kV主變壓器的220kV側所接的220kV出線線路潮流按照每
[0025] 220kV變電站，其配置有短路容量為40kA的220kV變電站母線、出力和內阻抗分別 為P和（0. 33+j3. 32)Q的電源以及V臺容量為180MVA的220kV主變壓器，220kV變電 站母線連接所述各回220kV出線線路的末端，電源連接220kV變電站母線，每一臺220kV主 變壓器均為三繞組變壓器，每一臺220kV主變壓器的220kV側連接220kV變電站母線、IOkV 側均接有無功補償裝置和接近于25MW的綜合負荷、IlOkV側均接有1回IlOkV出線線路；
k' = 30〇
[0026] 每一回上述IlOkV出線線路的長度均為20kM，每一回IlOkV出線線路的首端連接 對應220kV主變壓器的IlOkV側、末端均為一座IlOkV變電站供電；每一座IlOkV變電站 均配置有高壓側母線、三臺IlOkV主變壓器和低壓側母線，并且該三臺IlOkV主變壓器均為 容量50MVA的兩繞組變壓器，每一座IlOkV變電站的高壓側母線均連接對應IlOkV出線線 路的末端、三臺IlOkV主變壓器的IlOkV側均連接所在IlOkV變電站的高壓側母線、三臺 IlOkV主變壓器的IOkV側均連接所在IlOkV變電站的低壓側母線、低壓側