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为保证三峡、三板溪、金竹山扩建等西部电源电能的输送,2010年湖南电网将构筑横贯三湘的东西向三条500KV“西电东送”通道:一是以三峡、葛洲坝、湘西北电源送出为主的岗市—复兴—长沙西(和沙坪)的北部通道,二是以金竹山、五强溪、湘中电源送出为主的金竹山—民丰—湘潭的中部通道,三是以三板溪、湘西电源送出为主的怀化—邵阳—衡阳—云田的南部通道。在湖南电网受端系统负荷中心形成环绕长、株、潭三市的500KV不完全双环网的基础上,将各外部电源分散接入该受端环网,为大量接受外区电力打下基础。'P>
4 方案技术经济比较
4.1 系统潮流计算及分析
2010年潮流计算表明,方案二潮流分布较方案一合理。方案一中由于岳阳变需从沙坪变转供潮流,长距离输送造成系统网损加大,如丰大、枯大方式下,方案一比方案二系统网损分别大10.3MW和10.4MW,且益阳—长沙断面(含复兴—沙坪和复兴—长沙西)潮流最大达2440MW;而方案二中岳阳变直接从潜江变引接,顺乎系统潮流,益阳—长沙断面潮流最大仅1750MW,减少约700MW。不仅减轻了长、益断面的输送压力,同时拉近了湖南电网受端系统与华中主网的电气距离,为湖南受端系统稳定水平的提高创造了条件。方案二的电压水平也较方案一高2~3KV。
方案二中长沙西—沙坪500KV线路的拉通使长株潭500KV电网构成一个整体,长沙电网的河西与河东断面和长沙与岳阳断面的220KV线路潮流较方案一减轻约100MW,充分发挥了各级电压网络的传输效益,从而保证了电网正常运行方式下的经济性,避免低一级网络过载。使得困扰长沙220KV地区电网解环运行的一个“瓶颈”线路可以顺利解开,为降低湖南受端系统的短路容量打下基础。
4.2 静态安全分析
“N-1”校核计算表明,方案二除了邵阳—衡阳和复兴—长沙西线路外,其余线路潮流均小于方案一线路潮流,这两条线路均是在同一断面上减少一回500KV线路,且未达到线路经济输送容量。而线路输送容量的降低对系统稳定水平的提高是相当有利的。
荆州变—潜江变断面潮流从方案一的最大潮流1850MW增加为方案二的最大潮流2300MW,断面潮流仅增加450MW,线路“N-1”静态安全校核最大潮流为1930MW,未超过LGJ-4×400导线热稳极限(2470 MW)。
4.3 系统稳定计算及分析
稳定计算表明,两个方案均满足新的电力系统安全稳定导则中的第一级安全稳定标准[2]。但在丰大和枯大方式下校核任意一组送电回路(双回)全部发生三相永久性故障时系统稳定水平,方案一丰大方式在荆州—复兴的复侧线路发生三永故障,系统功角失稳;丰大方式荆州—复兴的荆侧、复兴—沙坪的双侧、民丰—湘潭的双侧、湘潭—云田的双侧、枯大方式荆州—复兴的荆侧线路发生三永故障,系统电压失稳;而方案二仅丰大方式在
民丰—湘潭的民侧线路发生三永故障,系统电压失稳,其余送电回路发生三永故障系统仍能保持稳定,基本符合暂稳“N-2”原则,使困扰湖南电网的电压崩溃问题得到了较好解决。方案二中岳阳500KV变因为串接于500KV联络线上,使之稳定水平由方案一的单瞬稳定水平提高到三永稳定水平。
方案二与方案一相比虽然在某些送出回路上减少了线路回数,但通过加强受端系统500KV主干网络结构,系统稳定水平更高,取得了既节省网络投资、又提高系统稳定水平的双赢局面。
虽然枯大方式下外区送入湖南电力(2300MW)比丰大方式下(2000MW)要多,但由于湖南电网受端系统枯大方式开机容量比丰大方式要大,受端系统电压支撑能力更强,反而可以接收更多的外区电力送入。这从一个侧面也反映了加强受端系统电源建设对增加接收外部电能是十分有益的。
4.4 方案经济比较
方案二线路长度比方案一减少约218KM。方案二综合造价(包括新建岳阳长江大跨越费用约4000万元)比方案一节省约27600万元。在年运行费用上,方案二比方案一每年节约1456万元。
4.5 方案综合比较
方案一中大量电源汇集于复兴变,其500KV进出线路数达到8回,承担着湖南省西电东送和北电南送的重任,成为湖南电网最重要的枢纽变电所,系统交换功率最高达到2440MW,占全省计算负荷的24%;复兴—沙坪双回500KV线路最大潮流为1660MW,占受端系统长株潭地区负荷的40%,二者比例均过大。湘潭500KV变亦如此;而方案二中由于将荆州—复兴的第二回线路改为潜江—岳阳,复兴变500KV进出线路数减少为6回,降低了复兴变在湖南电网中的重要程度,从而减轻了在该所发生严重故障时因系统失去电源过多而引起受端系统电压低落甚至崩溃的可能性,避免了湖南电网西电东送“瓶颈”问题的再次出现。其系统交换功率最大仅为1750MW,仅占全省计算负荷的17%,复兴—长沙西500KV线路最大潮流为1070MW,占受端系统负荷的26%,所占比例较方案一大为减小。
