蒙西—天津南工程投运后,蒙西—晋北段特高压交流线路 N-2 故障以及晋北—北京西段特高压交流线路 N-2 故障后,蒙西电源机组与主网断开电气联系,需切除蒙西电源全部机组;北京西—天津南段特高压交流线路 N-2 故障后,蒙西电源暂态失稳,需切除蒙西电源机组 2200MW,如图 5 所示。
在蒙西电源和晋北电源等比例开机并网送电的运行方式下,蒙西—天津南特高压线路的输送功率为 5900MW。蒙西—天津南工程送出线路 N-1故障后需要采取的安全稳定控制措施,如表 8 所示。
蒙西—晋北段特高压线路 N-2 故障后,蒙西电源与主网断开电气联系,需切除蒙西电源全部机组;晋北—北京西段特高压线路 N-2 故障后,蒙西电源以及晋北电源全部机组与主网断开电气联系,需切除蒙西电源以及晋北电源所有机组。北京西—天津南段特高压线路 N-2 故障后,蒙西电源暂态失稳,需切除蒙西电源机组 1000MW 或者蒙西电源660MW 和晋北电源 600MW,如图 6、图 7 所示。
仅晋北开机的情况各元件 N-1 都不需要安控措施。晋北—北京西段 N-2 故障需要切除晋北全部机组;北京西—天津南段 N-2 故障不需安控措施。
6.2 检修方式安全稳定控制措施
检修方式下,受限于蒙西、晋北配套电源的建设进度,调试期间安全稳定控制措施的配置分为蒙西 、晋北电源均不开机和蒙 西 (魏家 卯 )开机1200MW、晋北电源不开机 2 种情况。由于单个特高压元件检修方式下的最小输电能力为 2200MW ,以上 2 种情况的输电能力均小于检修方式下的最小输电能力,经计算验证,N-1、N-2 能保持稳定。
7 结论
综合以上分析,总结蒙西—天津南特高压工程系统调试试验阶段电网稳定与运行方式的研究结论如下:
1)蒙西—天津南特高压工程调试中投切主变对系统稳态电压影响很小;本文提出了各项调试试验的电压控制策略,例如:主变低压侧投切低容或低抗、特高压线路空充、合解环线路首(末)端1000kV 侧电压不超过 1090kV。
2)考虑电压约束及保护校验要求,本文提出北京东站、济南站、天津南站、北京西站的分接头采用 538kV 档位,晋北站、蒙西站的分接头采用511kV 档位。
3)北京西—天津南特高压线路未合环的情况下,北京西—晋北—蒙西再从蒙西绕回的情况,对北京西、晋北、蒙西站 500kV 侧及 1000kV 侧初始电压要求难以满足,建议在北京西单独供电的调试实验只做到晋北站及天津南站为止。天津南站和北京西站的线路空充实验可以互不依赖,独立完成。
4)考虑运行方式调整的难易程度及电压约束并统筹整个试验顺序,全线合环顺序为:第 1 步,京东—天津南段双回线;第 2 步,泉城—天津南段双回线;第 3 步,天津南—北京西段双回线;第 4步,北京西—晋北段双回线;第 5 步,晋北—蒙西段双回线。
5)根据特高压交流工程的调试条件,在双回线路合解环及全线合环时,电压的相角差均不超过 20°。
6)蒙西—天津南特高压工程调试阶段及投运后的全接线及检修方式下,考虑蒙西、晋北电源均不开机和蒙西(魏家卯)开机 1200MW、晋北电源不开机 2 种情况,特高压输电系统 N-1、N-2 保持稳定。
作者:
贺庆、易俊、于强、吴萍 电网安全与节能国家重点实验室(中国电力科学研究院),北京市 海淀区 100192;
张宝家 东北电力大学 电气工程学院,吉林省 吉林市 132000;
王婧 华北电力大学 电气与电子工程学院,北京市 昌平区 102200)