左新南
摘要 主要對(duì)廠(chǎng)網(wǎng)分開(kāi)后，有關(guān)發(fā)電廠(chǎng)接入系統(tǒng)的電壓等級(jí)、出線(xiàn)回路數(shù)及接入系統(tǒng)方式等問(wèn)題提出個(gè)人的一些意見(jiàn)和建議，供討論研究。
關(guān)鍵詞 變電所設(shè)置 終端接入 電力網(wǎng) 發(fā)電廠(chǎng) 發(fā)供分管
1 問(wèn)題的提出
發(fā)電廠(chǎng)與電力網(wǎng)緊密聯(lián)系形成電力系統(tǒng)。在以往計(jì)劃經(jīng)濟(jì)下，整個(gè)電力系統(tǒng)統(tǒng)一經(jīng)營(yíng)管理，很多發(fā)電廠(chǎng)作為樞紐的方式接入系統(tǒng)。此類(lèi)發(fā)電廠(chǎng)接入系統(tǒng)除滿(mǎn)足本身電力送出外，還是系統(tǒng)的功率交換點(diǎn)，并向當(dāng)?shù)刎?fù)荷供電，因此，造成這些電廠(chǎng)不僅出線(xiàn)電壓等級(jí)較多，而且出線(xiàn)回路數(shù)也較多，調(diào)度運(yùn)行管理較為復(fù)雜。一些較大型的火電廠(chǎng)還為此專(zhuān)設(shè)聯(lián)絡(luò)變壓器，除機(jī)組本身的機(jī)爐電單元控制室外，還設(shè)置網(wǎng)絡(luò)控制室。一些水電站地處山區(qū)，為滿(mǎn)足系統(tǒng)需要，開(kāi)關(guān)站面積較大，布置及出線(xiàn)走廊十分困難，工程量及投資大。
隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，實(shí)行廠(chǎng)網(wǎng)分開(kāi)后，雖然系統(tǒng)仍統(tǒng)一調(diào)度管理，但發(fā)電廠(chǎng)作為獨(dú)立的企業(yè)，主要是考慮電廠(chǎng)本身發(fā)電的經(jīng)營(yíng)管理，竟價(jià)上網(wǎng)的問(wèn)題；在其有關(guān)電網(wǎng)供電管理上出現(xiàn)的一些問(wèn)題，沒(méi)有更多的考慮，因而影響整個(gè)系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行。例如我區(qū)的惡灘水電站，僅裝設(shè)一臺(tái)60MW的機(jī)組，但該電站卻是我區(qū)220kV網(wǎng)絡(luò)的重要樞紐點(diǎn)，連接著合山火電廠(chǎng)、大化及百龍灘水電站，擔(dān)負(fù)著向河池電網(wǎng)供電的主要任務(wù)，是我區(qū)220kV網(wǎng)絡(luò)主要環(huán)網(wǎng)點(diǎn)之一，電站接入系統(tǒng)接線(xiàn)如圖1所示。1998年該電站曾兩次發(fā)生220kV兩組母線(xiàn)全停事故，從而使河池電網(wǎng)大面積停電，損失嚴(yán)重。為此，電網(wǎng)被迫將惡灘——六圩第二回220kV線(xiàn)路與惡灘——合山220kV線(xiàn)路直接連接，兩回線(xiàn)路不再進(jìn)入惡灘水電站。這樣改接后的電網(wǎng)接線(xiàn)，不僅潮流不夠合理，可靠性亦較差，而且減少了大化、百龍灘及惡灘三個(gè)水電站的出線(xiàn)，故障情況下將影響這些水電站的電力送出。
圖1 惡灘水電站接入系統(tǒng)接線(xiàn)圖
2 意見(jiàn)與建議
按照上述情況，在廠(chǎng)網(wǎng)分開(kāi)經(jīng)營(yíng)管理后，為了使發(fā)電廠(chǎng)接入系統(tǒng)的工作能更好的符合實(shí)際，便于運(yùn)行，提高系統(tǒng)的可靠性，筆者對(duì)發(fā)電廠(chǎng)接入系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提出一些個(gè)人的意見(jiàn)和建議，以供討論研究。
2.1 減少發(fā)電廠(chǎng)出線(xiàn)電壓等級(jí)
在以往設(shè)計(jì)中，為了向當(dāng)?shù)刎?fù)荷供電，一些發(fā)電廠(chǎng)按兩級(jí)或兩級(jí)以上電壓接入系統(tǒng)考慮，從而使電廠(chǎng)電氣主接線(xiàn)較復(fù)雜，需采用三線(xiàn)圈升壓變壓器或聯(lián)絡(luò)變壓器與電網(wǎng)連接，電廠(chǎng)既管發(fā)電又管供電，對(duì)廠(chǎng)網(wǎng)分開(kāi)營(yíng)運(yùn)管理帶來(lái)了問(wèn)題。若當(dāng)?shù)刎?fù)荷改由變電所供給，發(fā)電廠(chǎng)不僅可減少出線(xiàn)電壓等級(jí)，其電氣主接線(xiàn)及運(yùn)行管理就較簡(jiǎn)單，這樣雖然會(huì)出現(xiàn)變電重復(fù)容量的問(wèn)題，使系統(tǒng)總的投資增加，但有利于廠(chǎng)網(wǎng)分開(kāi)后的運(yùn)行管理，同時(shí)變電所可深入或靠近負(fù)荷中心，能充分利用其低壓側(cè)容量直接向負(fù)荷供電。在技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)相差不大的情況下，應(yīng)優(yōu)先采用后者方案。
2.2 減少發(fā)電廠(chǎng)出線(xiàn)回路數(shù)
在滿(mǎn)足電廠(chǎng)電力可靠送出及電網(wǎng)要求的情況下，可適當(dāng)增大送出線(xiàn)路的導(dǎo)線(xiàn)截面，提高每回出線(xiàn)的輸送容量，減少出線(xiàn)回線(xiàn)數(shù)及占用的出線(xiàn)走廊，簡(jiǎn)化電廠(chǎng)的電氣主接線(xiàn)。一些供電線(xiàn)路可考慮由變電所引接，不必由電廠(chǎng)直接引出，盡量避免電廠(chǎng)出線(xiàn)過(guò)多，成為系統(tǒng)重要的樞紐點(diǎn)。
2.3 簡(jiǎn)化電廠(chǎng)電氣主接線(xiàn)
對(duì)于一些區(qū)域性發(fā)電廠(chǎng)，可考慮采用發(fā)電機(jī)——變壓器——線(xiàn)路單元制接入附近的樞紐變電所，不設(shè)高壓母線(xiàn)，簡(jiǎn)化電氣主接線(xiàn)。例如我區(qū)的來(lái)賓火電A廠(chǎng)，兩臺(tái)125MW機(jī)組分別給雙線(xiàn)圈變壓器升壓為220kV后接至緊鄰的來(lái)賓500kV變電所。
2.4 變電所的設(shè)置與電廠(chǎng)的接入
在發(fā)電廠(chǎng)附近設(shè)置變電所，一方面如前所述是為了減少發(fā)電廠(chǎng)出線(xiàn)電壓等級(jí)，向當(dāng)?shù)刎?fù)荷供電；另一方面是為了便于發(fā)電廠(chǎng)通過(guò)變電所接入系統(tǒng)。因此，變電所的布局不僅要考慮負(fù)荷的分布、電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和城市規(guī)劃等問(wèn)題，而且還要考慮便于發(fā)電廠(chǎng)接入的問(wèn)題，選擇變電所位置時(shí)盡可能靠近發(fā)電廠(chǎng)，變電所的電氣主接線(xiàn)及總平面布置須考慮發(fā)電廠(chǎng)接入的需要。
例如即將建成的左江水電站裝機(jī)72MW，位于崇左縣城西面約16km左江上。現(xiàn)已建成的崇左金馬220kV變電所在選址時(shí)考慮了左江水電站接入系統(tǒng)的問(wèn)題，所址落在崇左縣城西南方向6km位置上，左江水電站兩回110kV線(xiàn)路接入該變電所，距離約11km。但不足之處是，該變電所初期工程110kV出線(xiàn)為6回(含左江水電站2回)，其110kV主接線(xiàn)為單母線(xiàn)接線(xiàn)，可靠性較差，宜為雙母線(xiàn)接線(xiàn)。
2.5 電廠(chǎng)接入系統(tǒng)方式
為便于運(yùn)行管理，對(duì)于一些發(fā)電廠(chǎng)在條件許可的情況下，可考慮按終端方式接入系統(tǒng)，這類(lèi)發(fā)電廠(chǎng)的高壓母線(xiàn)將無(wú)系統(tǒng)穿越功率流過(guò)。對(duì)于一些發(fā)電廠(chǎng)有條件時(shí)還可考慮與系統(tǒng)一點(diǎn)連接方式，即僅與一個(gè)變電所連接。例如天生橋一級(jí)水電站裝機(jī)1200MW，通過(guò)4回220kV線(xiàn)路接入附近的馬窩500kV換流站；左江水電站通過(guò)2回110kV線(xiàn)路接入220kV金馬變電所。
2.6 電網(wǎng)結(jié)構(gòu)與發(fā)電廠(chǎng)接入
電網(wǎng)設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮發(fā)電廠(chǎng)接入的影響，加強(qiáng)電網(wǎng)本身的結(jié)構(gòu)，盡量避免出現(xiàn)以下情況：
(1)某區(qū)域電網(wǎng)主要的電源線(xiàn)路均由同一發(fā)電廠(chǎng)引出；
(2)發(fā)電廠(chǎng)之間互相串接，互相影響；
(3)發(fā)電廠(chǎng)串接入主要的供電環(huán)網(wǎng)內(nèi)。
例如我區(qū)已建成的平果——巖灘——沙壙——來(lái)賓——平果500kV四邊形環(huán)網(wǎng)，當(dāng)平果——來(lái)賓僅有一回線(xiàn)時(shí)，若此回線(xiàn)路故障停運(yùn)，由天生橋二級(jí)水電站送來(lái)的大量電力經(jīng)過(guò)平果500kV變電所，到巖灘水電站(1210MW)，至沙壙和來(lái)賓500kV變電所，送往廣東，潮流重，距離長(zhǎng)，電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行十分困難�，F(xiàn)建成平果——來(lái)賓Ⅱ回線(xiàn)路后，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)加強(qiáng)，運(yùn)行情況大大改善。
又如目前在建的桂林電廠(chǎng)以大代小工程，遠(yuǎn)期規(guī)劃裝機(jī)容量4×135MW，初期為2×135MW。該廠(chǎng)終期以3回220kV線(xiàn)路接入系統(tǒng)，初期2回220kV出線(xiàn)分別接入桂林市候塞及大豐220kV變電所，形成電廠(chǎng)——侯塞——崴村——大豐——電廠(chǎng)220kV環(huán)網(wǎng)，如圖2所示。此環(huán)網(wǎng)距離長(zhǎng)約130km，電廠(chǎng)二回出線(xiàn)的運(yùn)行對(duì)電網(wǎng)潮流影響較大，為此在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候宜架侯寨——大豐220kV線(xiàn)路，形成侯寨——大豐—崴村——侯寨城市環(huán)網(wǎng)。電廠(chǎng)遠(yuǎn)期增加一回220kV出線(xiàn)后，為減少出線(xiàn)電壓等級(jí)，不宜再考慮設(shè)110kV電壓級(jí)向外供電。
圖2 桂林電廠(chǎng)接入系統(tǒng)接線(xiàn)圖
3 結(jié)語(yǔ)
發(fā)電廠(chǎng)接入系統(tǒng)是一個(gè)十分復(fù)雜的問(wèn)題，要充分考慮各種因素的影響。由于各電廠(chǎng)的情況不同，以及周?chē)W(wǎng)區(qū)條件的差異，電廠(chǎng)接入系統(tǒng)的方式變化變較大，應(yīng)詳細(xì)的進(jìn)行設(shè)計(jì)研究工作。特別是在目前市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的情況下，電力作為一種商品，廠(chǎng)網(wǎng)分開(kāi)形成賣(mài)方和買(mǎi)方，供需兩方對(duì)電廠(chǎng)接入系統(tǒng)方式有不同的意見(jiàn)，這是很正常的。設(shè)計(jì)在符合國(guó)家有關(guān)法規(guī)和規(guī)程要求的情況下，協(xié)調(diào)兩者關(guān)系，使設(shè)計(jì)方案真正的做到“安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、適用、符合國(guó)情”。對(duì)于已運(yùn)行的發(fā)電廠(chǎng)，廠(chǎng)網(wǎng)分開(kāi)后出現(xiàn)的一些問(wèn)題，要從整個(gè)電力系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行原則出發(fā)，通過(guò)調(diào)查研究，充分協(xié)商解決。
例如我區(qū)的柳州火電廠(chǎng)，裝機(jī)容量為2×200MW。該廠(chǎng)接入系統(tǒng)除兩臺(tái)發(fā)電機(jī)組分別經(jīng)過(guò)雙線(xiàn)圈變壓器升壓接入220kV母線(xiàn)，220kV出線(xiàn)2回與電網(wǎng)連接外，為了向近區(qū)負(fù)荷供電，還設(shè)兩臺(tái)150MVA聯(lián)絡(luò)變壓器，連220kV和110kV電壓級(jí)，110kV出線(xiàn)8回。電廠(chǎng)除有機(jī)爐電單元控制室外，還另設(shè)有網(wǎng)絡(luò)控制室。廠(chǎng)網(wǎng)分開(kāi)后，電廠(chǎng)既要管發(fā)電，又要管供電，運(yùn)行管理不便。為解決這個(gè)問(wèn)題，可考慮將網(wǎng)控所管部分劃出由供電部門(mén)管理，電廠(chǎng)只管發(fā)電部分，但其中具體實(shí)施細(xì)節(jié)問(wèn)題較為復(fù)雜，須進(jìn)一步研究解決。
作者單位：廣西電力工業(yè)勘察設(shè)計(jì)研究院 南寧 530023
