PreliminaryDiscussiononOperationalModesinSouthernHebeiPowerNetwork
Abstract：Ascontinuousdevelopmentofpowernetworkandfastincreasingofload，changingofoperationalmodesbecomemoreandmorecomplicated.DuetothelimitationofstructureofSouthernHeberPowerNetwork(SHPN)，thelocalgridsafeandstableoperationmataffectsthereliablepowersupplyundernormalandoverhaulconditions.ComprehensiveanalysisaimingattheweakpointsoperationofHebeisouthernpowergrid，sum－minguptheoperationmodearrangementshouldabidebyfundamentalprinciplesandmanyfactorstobeconsideredandproposesuggestionsforsafeandstableoperation.近年来，随着河北省南部电网(以下简称河北南网)的不断发展，网络结构得到加强，电网安全稳定运行水平不断提高，但仍存在500kV网络结构薄弱、电源分布不合理、负荷增长较快等问题。如何做好电网运行方式安排，特别是电网重要电气设备的检修安排直接关系到电网安全、设备安全和供电安全。以下对河北南网薄弱环节———保定地区主网及500kV主网正常(包括检修)运行方式及电网发生N－1故障情况进行分析，总结河北南网运行方式的安排原则和电网安全运行应考虑的问题。
1 河北南网概述
河北南网是华北电网的重要组成部分，其供电区域包括河北省南部的保定、石家庄、邢台、邯郸、衡水、沧州6个地区。河北南网目前以500kV和220kV电网为主网架，北部通过500kV房保线和保霸线与京津唐电网相连，南部通过500kV辛嘉线与华中电网相连(现为备用状态)。河北南网网间联络见图1。
截至2003年底，河北南网直调电厂19座，装机97台，直调发电装机容量9297.9MW，外购电力510MW，全网发购电容量9807.9MW。
邯郸、石家庄两地发电装机容量大于本地最大负荷，邢台发电装机容量与本地负荷基本相当，保定、沧州、衡水三地发电装机容量不能满足本地负荷需求，造成河北南网总体潮流分布为南电北送、西电东送。这种送电格局造成电网部分送电断面潮流较重，如石保北送断面线路、东送断面线路、邯邢北送断面线路等。在电网正常运行方式时，东送断面、石保北送断面、500kV廉保线潮流受暂稳极限控制，在检修方式下，邯邢北送断面潮流受暂稳极限控制。此外由于保北主变、沧西主变均为各自区域电网主要电压支撑点，一旦停电，该区域网络结构破坏较重，潮流转移、系统电压波动较大。
2 保定地区主网运行分析
2.1 电网结构
保定地区主网结构简图见图2。保定电网的固店站220kV、保北站500kV母线为3/2接线方式，保北220kV母线及其它厂、站220kV母线均为双母线带旁路接线方式；保定电厂、灵山电厂通过110kV线路接于南郊110kV母线运行，经过南郊2台主变并于220kV主网；500kV主网通过保北站一台主变与220kV主网相连。
保定地区电网结构特点如下：
a.由于保定电网电厂接入容量较小，且接在较低电网，主网缺少有功及无功电源支撑。
b.网结构薄弱，石保北送断面线路(220kV固南双线、赵章线、500kV廉保线)潮流较重，造成断面线路检修安排受多方制约。
c.500kV保北站、220kV南郊站在其主网地位较重，500kV保北站是其主网有功及无功主要支撑点，主变跳闸或220kV单母线检修运行母线跳闸，保定地区主网架结构破坏严重，潮流转移、系统电压波动较大；220kV南郊站出线—固南双线为与河北南网其它地区的重要联络线，且保定、灵山电厂均接于南郊110kV母线运行，其220kV单母线检修运行母线跳闸，保定、灵山电厂将独立运行，保定地区主网联络线减少两条，造成保北站与南郊站设备检修安排困难。
2.2 电力平衡与主网潮流
2.2.1 正常方式
2003年保定地区最高负荷达1650MW，且负荷增长较快，预计2004年最大负荷将达1950MW左右。但保定地区的电源建设相对滞后，目前保定地区负荷中心仅有保定热电厂(装机容量550MW)、灵山电厂(装机容量50MW)；扣除机组检修、受阻，正常可调容量仅在450MW左右。保定地区2003年最大负荷与发电容量差额为1200MW，2004年将达到1500MW左右，这个差额必须由与京津唐电网联络线＋石保北送断面的潮流来平衡。在联络线受电指标正常为150MW时，不考虑限电因素，断面潮流达1050～1350MW。
定洲电厂＃1机组已于2004－01－23首次并网，由于并网点在石保北送断面外的固店站，其机组并网不能减少断面潮流。但并网后，石保北送断面暂稳极限有了提高。经计算：定洲电厂停机方式时，石保北送暂稳极限为840MW；开机方式时，石保北送极限为1020MW。可见定洲电厂开机时，电网基本能满足保定一般大负荷(1600MW左右)时的输电需要，但其最大负荷(1950MW)时，供电受卡300MW左右；定洲电厂停机方式下，保定大负荷期间，供电受卡将达200～500MW左右。
目前解决保定供电受卡的唯一途径是增加从京津唐电网的受电量，减少石保北送潮流。但联络线受电增加后，保北主变(容量750MV·A)潮流将增加，经计算：在保定最大负荷1950MW时，联络线受电增加至300MW，保北主变将满负荷运行，此时保定地区供电受卡仍达150～350MW。
2.2.2 检修方式
经计算：当500kV廉保线停电检修时，石保北送断面暂稳极限仅为360/600MW(定洲电厂停机方式/定洲电厂开机方式，以下同)；断面220kV线路检修，暂稳极限为740/900MW；保北主变检修，石保北送仅剩220kV固南双线、赵章线，其断面暂稳极限为840/900MW。根据上述电力平衡石保北送断面潮流最大应在1050～1350MW左右。出现以上检修，保定需大量控制用电负荷。
2.3 正常(包括检修)方式下，电网发生N－1故障分析
2.3.1 500kV保北站主变跳闸
2.3.1.1 事故预想
保北主变跳闸，保定地区主网失去大的无功支撑，主网电压下降严重。经计算：在保定地区一般负荷水平(1200～1400MW)，保北＃1主变跳闸后，其220kV母线电压下降30kV左右；保定地区较大负荷水平(超过1500MW)，保北＃1主变跳闸后，其220kV母线电压下降60kV左右，此时保定地区各站低压减载动作切除负荷200MW后电压恢复到190kV左右。
2.3.1.2 应对措施
在保定地区大负荷期间，主网电压应保持较高水平运行；保定地区无功补偿电容器尽量投入，以利于保定电厂、灵山电厂发电机组有较多的无功储备；系统低压减载装置可靠投入，其切除负荷容量应满足方式要求；保定地区准备足够的事故限电容量，事故后通过迅速控制用电负荷，以提高系统电压，防止事故扩大。
2.3.2 保北220kV单母线检修，运行母线跳闸
2.3.2.1 事故预想
花庄、涿州、高碑店3个220kV站全停，损失负荷达450MW左右；在联络线正常受电150MW时，联络线反送300MW。
2.3.2.2 应对措施
据统计，母线故障绝大多数为天气及人为误操作或误碰运行设备引起，因此天气不好时不安排母线检修，并严防误操作；做好事故抢修的人员及物资准备；将花庄、高碑店、涿州站负荷尽量倒出，并通知重要用户做好停电自保措施。
为减少事故损失，可联系网调将涿州站倒京津唐电网的韩村河站供电。
2.3.2.3 事故预案
立即调整电厂出力，使联络线指标合格；地调将所停负荷倒走，并负责站用电送电；保北站立即停止母线检修，恢复备用，对跳闸母线进行检查，隔离故障点；若故障点已隔离或检查未发现异常，立即选择线路对母线试送电；若故障点无法隔离或送电不成功，则将220kV跳闸且完好设备冷倒至备用母线送电；送电成功后逐级送出各出线及保北主变；保定地调送出各站负荷。
2.3.3 南郊220kV单母线检修，运行母线跳闸
2.3.3.1 事故预想
保定、灵山电厂带部分负荷独立运行；保定地区主网只剩保北主变、220kV赵章线与系统联络，若保北主变再跳闸，赵章线过热稳极限，可能造成赵店、孙村、容城、花庄、高碑店、涿州6个220kV变电站全停。
2.3.3.2 应对措施
天气不好不开工；母线操作期间加强监护，严防误操作；做好事故抢修的人员及物资准备；保厂、灵山电厂保持大出力方式，并做好独立运行准备；调整南郊站负荷，与保定、灵山电厂出[1][2]下一页
