一種特高壓交流落點(diǎn)送出工程優(yōu)選方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定分析領(lǐng)域，具體涉及一種特高壓交流落點(diǎn)送出工程 優(yōu)選方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 我國電網(wǎng)目前已形成華北-華中交流互聯(lián)電網(wǎng)，華東電網(wǎng)孤網(wǎng)運(yùn)行，通過直流系 統(tǒng)與華北-華中電網(wǎng)相聯(lián)。依據(jù)規(guī)劃，未來10-20年我國還將建設(shè)數(shù)十回特高壓直流工程， 逐步形成特高壓交直流混聯(lián)電網(wǎng)，通過特高壓直流、交流系統(tǒng)向中東部負(fù)荷中心供電。特高 壓交流落點(diǎn)位置的選擇成為1000/500kV電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)。
[0003] 目前，特高壓交流落點(diǎn)送出工程的選擇主要仍采用工程經(jīng)驗(yàn)方法，首先初步選定 幾組500kV出線方案，然后對各出線方案進(jìn)行短路電流計(jì)算、潮流分布計(jì)算和安全穩(wěn)定計(jì) 算，綜合定性對各方案進(jìn)行整體評估，選擇相對較為合理的方案。整體看來，目前對特高壓 交流落點(diǎn)送出工程的選擇方法仍嫌粗放，條理性和系統(tǒng)性相對不足。并且隨著電網(wǎng)的快速 發(fā)展，潮流方向、短路電流水平、安全穩(wěn)定特性等均可能發(fā)生較大變化，僅依靠局部經(jīng)驗(yàn)進(jìn) 行特高壓交流落點(diǎn)送出工程的選擇，難以適應(yīng)電網(wǎng)復(fù)雜變化的近期和中遠(yuǎn)期綜合需求。
[0004] 因此，面對特高壓電網(wǎng)加速建設(shè)，亟待解決特高壓交流落點(diǎn)送出工程的優(yōu)選等技 術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種可快速確定出特高壓交流落點(diǎn)送 出工程優(yōu)選方法。
[0006] 為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案：
[0007] 本發(fā)明提供一種特高壓交流落點(diǎn)送出工程優(yōu)選方法，包括以下步驟：
[0008] 步驟一：通過電力電量平衡分析，確定500kV地區(qū)電網(wǎng)有功電力缺額，初步選定特 高壓交流落點(diǎn)的500kV電網(wǎng)范圍；
[0009] 步驟二：依據(jù)特高壓電網(wǎng)網(wǎng)架和裝機(jī)情況，計(jì)算落點(diǎn)前特高壓電網(wǎng)提供給特高壓 落點(diǎn)變電站1000、500kV母線的短路電流；
[0010] 步驟三：計(jì)算特高壓變電站通過雙回500kV線路送往近區(qū)500kV電網(wǎng)的短路電 流；
[0011] 步驟四：計(jì)算特高壓落點(diǎn)前近區(qū)各500kV變電站短路電流，依據(jù)步驟三計(jì)算結(jié)果， 判斷特高壓落點(diǎn)后近區(qū)500kV變電站短路電流是否超過變電站中斷路器的額定遮斷電流 (該遮斷電流可以為50kA、63kA或80kA，本發(fā)明中以63kA為佳）；若超過變電站中斷路器 的額定遮斷電流，則不宜在該近區(qū)500kV變電站建設(shè)特高壓交流落點(diǎn)送出工程；
[0012] 步驟五：針對通過步驟四篩選得到的多個(gè)近區(qū)500kV變電站，依據(jù)特高壓規(guī)劃下 網(wǎng)功率規(guī)模，確定特高壓交流外送500kV線路條數(shù)，初步確定落點(diǎn)500kV變電站，形成特高 壓交流落點(diǎn)送出工程方案集；
[0013] 步驟六：針對步驟五形成的每一個(gè)特高壓交流落點(diǎn)送出工程方案，計(jì)算工程實(shí)施 后特高壓變電站1000、500kV母線短路電流，若導(dǎo)致特高壓變電站1000或500kV任一母線 短路電流超過變電站中斷路器的額定遮斷電流（該遮斷電流可以為50kA、63kA或80kA，本 發(fā)明中以63kA為佳），則排除該方案；
[0014] 步驟七：針對步驟六形成的每一個(gè)特高壓交流落點(diǎn)送出工程方案，采用PSD程序 進(jìn)行短路電流校核和安全穩(wěn)定校核，篩選最為合理的500kV送出工程方案。
[0015] 所述步驟一中，從電力電量平衡結(jié)果中，確定出500kV區(qū)域電網(wǎng)中供電缺口大的 區(qū)域電網(wǎng)，則初步選定這些區(qū)域電網(wǎng)作為特高壓交流落點(diǎn)的范圍。
[0016] 確定500kV區(qū)域電網(wǎng)中供電缺口大的區(qū)域電網(wǎng)的方法為：當(dāng)500kV線路能夠滿足 對區(qū)域電網(wǎng)的供電需求，說明該區(qū)域電網(wǎng)無供電缺口；否則，說明該區(qū)域電網(wǎng)有供電缺口， 當(dāng)供電缺口達(dá)到3000麗以上，則屬于區(qū)域電網(wǎng)中供電缺口大的區(qū)域電網(wǎng)，則初步選定該區(qū) 域電網(wǎng)作為特高壓交流落點(diǎn)的范圍。
[0017] 所述步驟二中，通過PSD-SCCPC或PSD-SCCP短路電流程序計(jì)算落點(diǎn)前特高壓電網(wǎng) 提供給特高壓落點(diǎn)變電站1000 kV母線的短路電流I B1_S ;所述落點(diǎn)前特高壓電網(wǎng)提供給特 高壓落點(diǎn)變電站500kV母線的短路電流Ib525s通過式（1)、（2)計(jì)算得到：
抗；Uk%為1000 kV變壓器的短路電壓百分比；StS 1000 kV變壓器的額定容量；Xs為1000 kV 系統(tǒng)的等值電抗；IB1_S為1000 kV系統(tǒng)注入短路電流值。
[0021] 所述步驟三中，計(jì)算特高壓變電站通過雙回500kV線路送往近區(qū)500kV電網(wǎng)的短 路電流。結(jié)合目前特高壓電網(wǎng)建設(shè)經(jīng)驗(yàn)和初步規(guī)劃，特高壓變電站的500kV出線一般在 30-90公里之間，考慮線路越長則短路電流衰減越多，為計(jì)算保守起見，按照長度為30公里 的雙回500kV出線評估其造成的近區(qū)500kV母線短路電流增量I B]+，并按照下式進(jìn)行計(jì)算：
(3)
[0023] 其中，IBj+為特高壓變電站通過雙回500kV線路送往近區(qū)第j個(gè)500kV變電站的短 路電流增量，j = 1，2, . . . . m，m為特高壓落點(diǎn)近區(qū)500kV變電站個(gè)數(shù)，X1。為單回500kV線 路單位長度阻抗值（X = 0. 2712ΩΛπι)，L為500kV出線長度。，按30公里考慮。
[0024] 所述步驟四中，計(jì)算特高壓落點(diǎn)后各500kV變電站的短路電流的方法為：
[0025] 首先，采用PSD-SCCPC或PSD-SCCP短路電流程序計(jì)算特高壓落點(diǎn)前各500kV變電 站的短路電流；
[0026] 然后，將所述特高壓落點(diǎn)前每個(gè)500kV變電站的短路電流依次與所述特高壓變電 站通過雙回500kV線路送往500kV變電站的短路電流增量相加，得到特高壓落點(diǎn)后各500kV 變電站的短路電流。
[0027] 所述步驟五中，下網(wǎng)功率水平最低標(biāo)準(zhǔn)為4000MW，其所對應(yīng)的500kV輸電通道為2 個(gè)、500kV線路為4回；下網(wǎng)功率水平每增加1MW-2000MW時(shí)，500kV輸電通道的增量為1個(gè)、 500kV線路的增量為2回，以此規(guī)則來確定特高壓交流外送500kV線路條數(shù)。
[0028] 所述步驟六中，工程實(shí)施后特高壓電網(wǎng)提供給特高壓變電站1000 kV母線的短路 電流等于落點(diǎn)前特高壓電網(wǎng)提供給特高壓落點(diǎn)變電站1000 kV母線的短路電流I B1_S加上 工程實(shí)施后特高壓電網(wǎng)提供給特高壓變電站1000母線的短路電流增量IB1_ S+;工程實(shí)施后 特高壓電網(wǎng)提供給特高壓變電站500kV母線的短路電流等于落點(diǎn)前特高壓電網(wǎng)提供給特 高壓落點(diǎn)變電站500kV母線的短路電流I b525s加上工程實(shí)施后特高壓電網(wǎng)提供給特高壓變 電站500kV母線的短路電流增量IB525S+。
[0029] 工程實(shí)施后近區(qū)特高壓（500kV)電網(wǎng)提供給特高壓變電站1000、500kV母線的短 路電流增量IB525S+、IB1_S+按照下式進(jìn)行計(jì)算：
[0032] 式中，k為特高壓交流送出工程方案中500kV變電站個(gè)數(shù)，i = 1，2, .... k，Ib525i 為特高壓交流落點(diǎn)前第i個(gè)500kV變電站高壓母線短路電流數(shù)值，\。為單回500kV線路單 位長度阻抗值（X = 0. 2712 Ω /km)，L1為第i個(gè)500kV變電站到特高壓變電站的500kV線 路長度。
[0033] 所述步驟七中，通過PSD-SCCPC或PSD-SCCP短路電流程序進(jìn)行短路電流校核，若 短路電流不超標(biāo)，則保留該方案，反之，則排除該方案；通過PSD-BPA程序?qū)?jīng)過短路電流 校核后保留下來的方案進(jìn)行安全穩(wěn)定校核，在安全穩(wěn)定校核過程中，選擇故障潮流分布最 合理以及母線電壓恢復(fù)水平最合理的特高壓交流落點(diǎn)送出工程方案為優(yōu)選方案。
[0034] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：
[0035] 通過電力電量平衡初步確定特高壓交流落點(diǎn)500kV變電站范圍，通過評估特高壓 落點(diǎn)后對近區(qū)500kV母線短路電流的影響初步篩選落點(diǎn)500kV變電站，大大縮小了可選近 區(qū)500kV變電站范圍；結(jié)合特高壓下送功率規(guī)模形成特高壓交流落點(diǎn)送出工程方案集，通 過評估各方案對特高壓變電站1000、500kV母線短路電流的影響進(jìn)一步篩選送出工程方 案，有效減少了對各方案的綜合評估計(jì)算工作量。與其他方法相比，該方法物理意義，通過 特高壓電網(wǎng)和近區(qū)500kV電網(wǎng)短路電流配合約束剔除不合理的落點(diǎn)送出方案，大大減少了 不必要的計(jì)算分析，指向性明確，可快速確定合理的特高壓交流落點(diǎn)送出工程方案。
【附圖說明】
[0036] 圖1是一種特高壓交流落點(diǎn)送出工程優(yōu)選方法流程圖；
[0037] 圖2是本發(fā)明實(shí)施例中初步選定特高壓交流落點(diǎn)的500kV電網(wǎng)范圍結(jié)構(gòu)示意圖；
[0038] 圖3是本發(fā)明實(shí)施例中特高壓交流送出工程方案1電網(wǎng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0039] 圖4是本發(fā)明實(shí)施例中特高壓交流送出工程方案2電網(wǎng)結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0040] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0041] 如圖1，本發(fā)明提供一種特高壓交流落點(diǎn)送出工程優(yōu)選方法，所述方法包括以下步 驟：
[0042] 步驟1 :從河南電網(wǎng)電力電量平衡的結(jié)果來看，許漯周、駐信地區(qū)供電缺口較大， 需要配置特高壓交流落點(diǎn)，從500kV電網(wǎng)的實(shí)際情況來看，初步可供選擇的500kV并網(wǎng)變電 站包括周口、周口西、邵陵、駐北、喳岈、駐東、獅河、信陽東，圖2所示即為初步選定特高壓 交流落點(diǎn)的500kV電網(wǎng)范圍結(jié)構(gòu)示意圖。
[0043] 步驟2 :特高壓駐馬店站落點(diǎn)前短路計(jì)算表明，1000 kV電網(wǎng)注入駐馬店1000 kV母 線的短路電流為46. 6kA，以45kA考慮。規(guī)劃駐馬店站為2*45000MVA變壓器，1000 kV變壓器 高中側(cè)短路電壓百分比按照18%考慮，則依照式（1)、式（2) 1000 kV電網(wǎng)注入駐馬店500kV 母線短路電流為34. lkA。
[0044] 步驟3 :按照式（3)計(jì)算特高壓變電站通過雙回500kV線路送往近區(qū)500kV電網(wǎng) 的短路電流為23. 3kA。
[0045] 步驟4 :計(jì)算特高壓落點(diǎn)前近區(qū)各500kV變電站短路電流，依據(jù)步驟3計(jì)算結(jié)果， 判斷特高壓落點(diǎn)后近區(qū)500kV變電站短路電流是否超過63kA，計(jì)算結(jié)果如表1所示：
[0046] 表1特高壓落點(diǎn)前后近區(qū)各500kV變電站短路電流
[0048] 步驟5 :通過對表1計(jì)算結(jié)果分析可知，以距離遮斷容量裕度為（15, 25) kA作為理 想裕度標(biāo)準(zhǔn)，考慮特高壓經(jīng)500kV雙回線與500kV電網(wǎng)相聯(lián)后，邵陵母線短路電流超標(biāo)，因 此排除邵陵母線；周口西、駐北母線短路電流裕度較小，排除；周口、喳岈與泖河母線短