孟倩钰 芦思晨

国网辽宁省电力有限公司经济技术研究院 辽宁 沈阳 110000

引言

合理的电网结构和电源结构是电力系统安全稳定运行的基础[1]。随着电网的不断发展，电力系统中的潮流分布发生巨大变化，一些地区逐渐成为以电源送出为主的电网。在主网架规划中，局部地区的电源外送路径可分为很多类型。当局部地区的220kV高压网架与其他地区的220kV高压电网已经实现分区运行，仅通过一处超高压枢纽变电站上送潮流；或者该地区没有超高压枢纽变电站，仅通过某一220kV高压站的外送线路与其他地区的220kV电网相连接时，可看作该地区只有一处220kV电源外送点。由于电源外送潮流点只有一处，在考虑该地区送出能力时，只需要考虑这一点的外送能力并规划网架加强方案即可。而当局部地区的220kV高压网架有多处潮流外送点，在计算该地区送出能力时，就会有不同的电源接入计算方案。我们以一个有两个潮流外送点的电网为例，比较不同方案之间的差异。

1 考虑电源外送地区有两个潮流外送点的电网情况

如图，该地区有8座220kV站（分别是B站～I站，其中B、E为开关站）和一个500kV/220kV枢纽变电站甲站，甲站有3台1000MVA的变压器。A站是地区外部的一个变电站。目前，该地区220kV的电源装机为2141MW（火电300MW，新能源1841MW）；未来规划继续新建新能源电场。

该地区电源外送潮流通路有两处，分别是由甲站上送潮流以及线路B-A外送潮流。线路A-B的导线型号是LGJ-240×2，可长期通过的最大潮流为464MW。本次要计算该地区在现有的网架下的外送能力，以此得出还能再接入多少新能源。

2 该地区的潮流计算分析

2.1 计算条件

所有新能源电源出力按照85%计算，火电厂的3台机组满出力计算。

仿真计算中该区域220kV层面的负荷总和为427.8MW。C站76.1MW，D站91.5MW，F站88.3MW，G站56.7MW，H站70MW，I站45.2MW。开关站B、E没有负荷。

2.2 潮流计算

现将规划新能源1150MW全部接入（图1中1号至7号电源，1号～3号分别为50MW；4号～6号分别为200MW；7号400MW）。此时甲变电站上送1923MW，线路A-B传输功率465.7MW。线路A-B刚好满载。

图1 该潮流外送地区网架图

当甲站的出现主变N-1故障时，甲站上送1848MW，主变未过载；线路A-B外送540.7MW，发生过载（图2），成为该地区电源外送的薄弱点。为了满足线路A-B不过载，需要逐个切除规划电源，来得知该地区电源外送能力（图中地区的外送能力为甲站的上送潮流与线路A-B的外送潮流之和）。

图2 甲站发生主变N-1故障潮流图

2.2.1 从1号规划电源开始切除。要满足线路A-B不过载，要1、2、3、4号全部切除，5号切除30MW。共切除380MW电源。此时线路B-A外送463.2MW，甲站上送1607MW，地区外送潮流为2070.2MW（图3）。

图3 从1号开始切除电源的外送潮流图

2.2.2 从7号规划电源开始切除。要满足线路A-B不过载，要7号电源全部切除，6号切除150MW。共切除550MW电源。此时线路B-A外送464.6MW，甲站上送1477MW，地区外送潮流为1941.6MW（图4）。

图4 从7号开始切除电源的外送潮流图

2.2.3 电源接入点对潮流外送通道的分布系数。该地区规划电源分别分布于C站、D站、甲站、I站（图1）。这四个变电站新能源电源每增加100MW的开机容量（实际增加出力85MW），对线路A-B的外送潮流增加量影响分别为20.8MW、16.6MW、13.3MW、11.3MW、10.5MW；对甲站的外送潮流增加量影响分别为62MW、65MW、69MW、72MW、66MW。

电源接入点C站、D站、G站、甲站、I站与外送薄弱点线路A-B的电气距离逐个增大，其出力变化对线路A-B的外送潮流影响逐个减小。接入点C站与甲站的电气距离最大，其电源出力变化对甲站的外送潮流影响最小；接入点甲站的电源出力变化对甲站的外送潮流影响最大。

3 关于不同切除电源方法的讨论

3.1 从1号规划电源开始逐个切除

1号、2号、3号等规划电源距离潮流外送点B的电气距离很近，这些电源的切除和接入对线路B-A上的潮流影响明显，而对枢纽变电站甲站的上送潮流影响不大。所以只需要切除比较少量的电源即可满足线路B-A不过载的条件。这样切除电源后，接入的规划电源集中在外送潮流能力较强的枢纽站甲站附近，得出的该地区的电源外送能力的数值会比较大。

3.2 从7号规划电源开始逐个切除

5号、6号、7号等规划电源与潮流外送点B的电气距离相较于其他规划电源要更远，而与潮流外送点甲站的电气距离比较近。当从7号电源开始逐个切除时，对甲站的上送潮流影响会比较大，对线路B-A的外送潮流影响较小。所以在满足线路B-A不过载的条件下，切除的电源会比较多，而接入的规划电源多集中在外送薄弱点线路B-A附近，得出的该地区的外送能力数值会较小。

4 结束语

在规划过程中，当计算电源外送地区送出能力时，采用近外送薄弱点的位置规划电源或者远薄弱点的位置规划电源都具有实际意义。在外送通道有两个及以上，当规划电源集中于近外送薄弱点的位置时，电源会对薄弱点的影响较大，能够接入的电源容量会相对较小，由于在后续电源规划过程中，线路线径、承载能力等因素一定会被考虑，这个外送能力结果就显得比较保守；而在实际建立电源时，受地形等因素影响，电源接入点一旦集中于变电站A附近，这种计算方式就比较安全。而当规划电源集中于远离外送薄弱点的位置时，潮流会更多地向其他外送通道输送，对薄弱点的影响较小，能够接入的电源容量会相对较大，其他外送通道的利用率会更高，得出的电源送出能力也比较理想化。

实际规划时，可以结合电源外送地区的地理情况、周边环境等因素改动规划电源的分布，以得出一个能够对电源规划地区更具有参考价值的结果。