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摘要：福建與華東聯網后對進一步提高福建電網水電的利用容量，特別是對提高福建電網供電可靠性和系統抗擾動能力意義重大，但同時也對華東、浙江、福建電網造成較大的影響。通過系統潮流分析、暫態穩定分析，研究了福建與華東聯網工程實施后對浙江電網的影響，指出存在的問題，并提出相應的建議。

關鍵詞：聯網電網潮流電網穩定

0引言

福建與華東聯網工程是國家電力公司2001年實施的全國聯網重點項目之一，該工程對改善福建電網后石電廠投資初期的安全穩定運行作用顯著，并對進一步提高福建電網水電的利用容量，特別是對提高福建電網供電可靠性和系統抗擾動能力意義重大。

華東與福建電網聯網點選擇在浙江金華雙龍變與福建福州的福州北變電所，通過長366km的單回500kV交流線路連接，聯絡線兩側各配有一組高抗。同時配套建設福州北至水口電廠間的單回500kV線路，長67km。在2001年聯網線路投產初期，福州北為開關站運行，2002年底浙江和福建500kV電網接線見圖1。

本文以2002年夏季華東、福建電網接線為基礎，通過系統潮流分析、暫態穩定分析，研究了福建與華東聯網工程實施后對浙江電網影響及可能存在的問題。

1華東電網、福建電網和浙江電網簡況

1．1華東電網簡況

截止到2000年底，華東電網統調裝機容量為47160MW，其中裝機容量為42790MW，水電為4070MW，核電為300MW。全網500kV廠站23座，交流輸電線路40條，總長度為3979km。500kV變壓器30臺（不包括機組升壓變），總容量為2045萬kVA，另有±500kV直流輸電系統的換流變容量為2×687MVA。220kV變電站305座，變壓器524臺，總容量為6876．6萬kVA，線路697條，總長度為19865．2km。已形成500kV／220kV電網為主干的網架結構，220kV省際聯絡已全部開斷運行。已實現華東電網通過葛南直流與華中電網的聯網，山西陽城電廠通過陽城－東明－三堡500kV輸變電工程向江蘇電網送電。

1．2浙江電網簡況

截止到2000年底，浙江電網省調口徑規模為：全系統裝機容量為9560MW（不包括華東直調的新安江、富春江水電廠和天荒坪抽水蓄能電廠），其中火電8390MW，核電300MW，水電870MW。220kV線路163回，總長度5740．13km（不包括省際聯絡線）；500kV線路12回，總長度1231．73km（省際聯絡線僅統計浙江段）；220kV變電所65座，主變114臺，總容量15266．5MVA；500kV變電所3座，主變7臺，總容量5000MVA（未包括北侖電廠聯變500MVA）。

目前浙江電網已經建立起穩定的第二道防線，基本解決了220kV線路及母線正常方式下的三相短路穩定問題。但是，浙江電網500kV、220kV仍為電磁環網運行；500kV瓶窯變、蘭亭變220kV母線的分裂運行（因短路電流超標）；春節期間的高電壓問題和溫州等局部電網的低電壓問題；臺州、溫州電廠停母差時的電壓崩潰問題和蘭亭220kV母線檢修及停母差時的暫態穩定問題等等，這些問題都給浙江電網的安全穩定運行帶來了隱患。

1．3福建電網簡況

福建電網截止到2000年底水火電總裝機容量約10726MW，其中水電5133．6MW，火電裝機

5576MW。全網水電裝機容量中，具有年調節以上性能的約520MW，較好季調節性能的約379MW，水口水電廠1400MW裝機屬于不完全季調節容量，其余水電均為徑流或日調節開發的水電。福建地方小水電、小火電裝機較多，全省2001年最大計算負荷僅約為4500MW。負荷中心在沿海的廈門、泉州、福州和漳州地區，而西部山區水電豐富，負荷很小。

負荷中心的泉州和廈門地區由于大電廠少，故障后缺乏足夠的電壓支撐，運行中可能存在電壓穩定性問題。2000年底福建全省220kV線路94條，220kV變電站38座，在沿海負荷中心地區比較密集，西部地區很少。220kV與500kV在廈門與泉州、泉州與莆田、莆田與水口間均與500kV電網形成電磁環網，制約了500kV線路輸電能力的發揮，尤其是廈門與泉州間兩回220kV線路與兩回500kV線路并列運行，500kV線路故障情況下容易造成220kV線路過載。

可以看出，福建電網500kV電網比較薄弱，大機組小電網的矛盾比較突出。水電裝機雖然很大，但調節性能好的水電容量并不多。

2潮流分析

2．1潮流分析

潮流分析中浙江電網網架考慮了2002年上半年投產的500kV寧波輸變電工程和王店輸變電工程，尖峰負荷采用2002年夏季的用電水平，即考慮浙江全省統調負荷約為11500MW左右，另外還校核了平均高峰、腰荷、低谷、水電大發及春節方式等幾種潮流情況，其中春節方式考慮福建、華東有功互不相送的情況，其它每種潮流均考慮福建送華東750MW和華東送福建550MW兩種情況。

從潮流計算的情況來看，福建和華東電網聯網后，正常情況下的潮流還是比較均衡，基本上沒有什么重過載設備。值得注意的主要有以下幾點：

（1）福建向華東送電較多時，蘭亭至瓶窯500kV及220kV線路潮流增加較多，值得引起注意。500kV主變中蘭亭、雙龍主變負荷加重，而瓶窯變負荷則降低，其中蘭亭2號主變負荷已接近穩定限額，此時如寧紹網內電廠出力不足，則蘭亭2號主變負荷將超穩定限額。

（2）華東向福建送電較多時，浙江電網220kV南北主要線路負擔有所加重。500kV主變中蘭亭、雙龍主變負荷減輕，而瓶窯變負荷明顯加重，尖峰時瓶窯2、3主變和功率達1046MW，已超穩定限額。

（3）水電大發時如福建向華東送入部分無功，則我省南部電網電壓質量影響更大，大部分廠站220kV母線電壓將超過240kV。

2．2線路設備檢修的影響

（1）蘭雙5407、蘭雙5408一線檢修時，在未聯網時浙江電網南北主要通道就受較多的限制，此時如華東繼續向福建送電，在最嚴重情況下發生500kV蘭雙另一回運行線路跳閘時，220kV南北主要聯絡線有被燒斷進而發生其它南北通道連鎖反應的可能，故在安排該兩線檢修時華東不宜向福建送電。與此類似，在安排220kV南北主要聯絡線檢修時，也應根據其它運行的南北通道的潮流情況，適當降低華東送福建的限額。

（2）蘭窯5402、蘭窯5404一線檢修時，500kV蘭窯另一回運行線路成為福建向華東送負荷的主要瓶頸，此時福建送華東的能力與北侖電廠的出力密切相關，如北侖電廠的開機較少，福建仍可以向華東輸入部分電力；如北侖電廠出力基本開足，則福建不宜向華東送電。與此類似，在安排杭州至紹興的主要聯絡線路檢修時，也應合理安排北侖電廠的開機方式和福建送華東電力的限額。

（3）瓶窯主變或瓶喬5411線檢修時，瓶窯運行主變的控制限額成為華東送福建的主要制約因素，應根據瓶窯運行主變的潮流情況適當降低華東送福建電力的限額。

2．3春節期間高電壓分析

春節期間的高電壓問題是浙江220kV主網電壓控制方面面臨的主要難題。由于春節期間全省負荷從7000～8000MW水平下降到2000MW水平（2001年春節期間最低負荷僅1823MW），220kV電網輸電線路極度輕載，線路充電功率大量過剩，導致全省電網出現普遍的高電壓，部分廠站母線電壓最高可達245～250kV左右。福建全省統調負荷在春節期間最低時也僅為1500～2000MW左右，同樣存在較嚴重的高電壓的問題。為降低春節期間的電壓水平，浙江、福建均采用了發電機進相、停用輕載長線路等措施。通過計算春節期間的潮流情況，可以看出華東與福建聯網之后，由于聯絡線距離長，負荷輕，同時兩地的電網都極度輕載，即使福建采用機組進相并控制好負荷力率（0．95以下），聯絡線仍有可能向浙江電網涌入大量無功，導致浙江電網的電壓進一步上升，對電網設備造成威脅。

由于浙江、福建均存在春節期間的高電壓問題，所以兩省在國調中心的討論會中都提出希望近幾年春節期間將500kV華東、福建聯絡線停役，以減輕兩省電網高電壓的壓力，國調中心也已表示了原則同意。故近幾年仍可將停500kV長線路作為春節期間限制高電壓的措施之一。但從長遠來看，應考慮其它的措施，增加運行人員的調壓手段，來切實解決高電壓問題，如增裝電抗、加強電廠尤其是南部小水電的進相工作等。在無功管理上也應加大力度，進一步加強地區局的力率考核。

3穩定分析

3．1穩定校核計算條件

穩定比較分析以2001年底浙江電網接線為目標網絡，未考慮500kV王店變、寧波變的投產。穩定計算分析由臺溫電網片穩定計算，鎮海、浙北電網片穩定計算和水電校核計算等幾個部分組成，在臺溫電網片、鎮海、浙北電網片穩定計算時采用的基本潮流是浙江電網的腰荷潮流方式，負荷水平在7200MW左右，在水電校核穩定計算時所采用的基本潮流是浙江電網汛期的平均高峰潮流方式，負荷水平7600MW左右。根據穩定分析研究的區域不同，浙江電網的機組開機方式有所不同，一般原則就是在穩定研究區域內的電廠機組為大開機方式。福建聯網后的穩定分析所采用的基本潮流是在上述3種潮流的基礎上，分別按聯絡線有功華東送福建550MW、福建送華東750MW和有功交換很小3種方式調制而成。

3．2穩定比較分析與結論

通過穩定計算分析比較分析，可以得出華東與福建電網聯網前后的浙江電網穩定水平的變化情況。

臺州、溫州片電網的穩定問題仍集中在臺州電廠母線及其送出線路，聯網前后穩定水平變化甚小，總體上略有好轉。若臺州電廠出口線路、母線快速保護投運，則穩定水平比聯網前略微偏好；若臺州電廠母差保護停用，則穩定水平比聯網前略有改善，一般可少壓臺州電廠出力10～20MW左右；溫州電廠的穩定水平雖略微偏差，但未對該片系統穩定造成很大的影響。

鎮海、蘭亭片電網的穩定問題則集中在鎮海電廠、蘭亭變220kV母線，聯網前后穩定水平有所變化。在聯絡線有功交換為零（或很小）方式下，雖然蘭亭變220kV母線電壓明顯比聯網前高一些，鎮海電廠發電功率因數（滯相）也比聯網前稍高，而穩定水平與聯網前持平；在聯絡線有功交換較大的方式下，蘭亭變500kV電壓稍有下降，但鎮海電廠為了維持其220kV母線電壓，其發電功率因數（滯相）有所下調，因而穩定水平有所改善。聯網后蘭亭變220kV系統穩定水平改善較多；若母線差動保護投運，其穩定水平比聯網前稍微偏好，穩定性較好者為聯絡線有功福建送華東方式，其次為聯絡線有功交換很小方式，最次為聯絡線有功華東送福建方式；若母線差動保護停用，穩定水平有較大改善，大致可少壓鎮海電廠出力80～100MW左右。總的來說，與福建聯網后，鎮海電廠出口、蘭亭變220kV系統的穩定水平將趨好。

浙北片電網在華東與福建聯網后，由于基本潮流中浙北片的電壓水平比聯網前略高，或者說，為了維持同樣的電壓水平，聯網后的秦山、嘉興電廠發電功率因數（滯相）比聯網前略高，故穩定計算結果表明，該片穩定水平總體上較聯網前略微下降。為了防止聯網后電壓高力率運行引起系統穩定水平下降，建議秦山核電廠的發電功率因數小于0．97（滯相）。

與福建聯網后，不同的聯絡線潮流方式對金衢麗片的穩定水平有一定影響。對于線路檢修，聯網后福建送華東方式穩定水平比聯網前略微下降，其他方式下的穩定水平基本與聯網前持平，或略微偏好；對于廠站母差方式，總體上聯網后對該區域的穩定水平略有提高，在福建送華東方式下的穩定水平略微偏差，在其它聯絡線潮流方式下系統穩定水平略微偏好，但均沒有對系統穩定造成實質性影響。

4結語

綜合以上華東電網和福建電網聯網前后的潮流及穩定計算分析，可以得出如下結論：

（1）華東電網和福建電網聯網對浙江電網的穩定水平影響不大，暫態穩定限額基本保持不變。

（2）華東電網和福建電網聯網后導致部分500kV線路的潮流加重，使浙江電網500kV和220kV電磁環網的問題進一步突出，加重了兩級電網之間的互相影響和互相制約，一方面網調和省調在一些方式的安排上要進一步加強溝通，相互協調；另一方面，浙江電網應加快分層分區的實施步伐。

（3）福建向華東送電時，500kV蘭亭變、雙龍變主變負荷有所加重，尤其蘭亭變主變可能接近或超過穩定限額，同時蘭亭至瓶窯之間的潮流也明顯增加，在這些設備檢修時，應對福建的送入潮流有所限制，尤其是蘭亭至瓶窯的500kV線路檢修時，如北侖出力較大，則福建不宜向華東送入電力。

（4）華東向福建送電時，500kV瓶窯變2、3號主變可能超穩定限額，同時蘭亭至雙龍之間的潮流也明顯增加，在這些設備檢修時，應對華東送入福建的負荷有所限制，尤其是蘭亭至雙龍的500kV線路檢修時，華東不宜向福建送入電力．

（5）華東電網和福建電網聯網后，浙江南部電網在春節和汛期的高電壓情況會更加嚴峻，同時電壓波動的情況也可能加劇。對于春節期間的高電壓問題，近期可以采用停華東、福建聯絡線及其他一些500kV線路等措施，遠期則要靠增裝電抗、加強電廠尤其是南部小水電的進相工作，加強地區局力率考核等措施解決。