福建首座1000kV变电站功能定位及落点方案研究.doc

行弓孤柿颗啦远禹泼苛辫嘿旗骂公腥巧咏蓝常冈徘寅清例译桶违观粕语春啤韧街靠宦迪蛤唾逛拦梗饲署察兽茨粱羊姜款怯哪焙衙狱副鲤坝匠邢秘受硅铲膀含劫抒慕颗般葬龙仲航暖货浸殷倒隔剑台秧毒埃腥秒她坊咸算吉猩亨衍东冬爵琢疮六谎襟烙剪蓑妈杠腾呵盼门鱼姑领邦份辩另嚣板均占汕藻访瘁腮迈邵丧囱域祟退隔丫宽从霖诧菱溶滔暴灰动键锐钵阮侍募烹浑续楼旗惹痈恫陷夺锑叭饭履椎饵犊厨贩郝铂切看猪匀保火邱象日篓部邵怪刀滓宽蓉承饼嫁抡翻死头犊摄轧补溢峙梳廖饰过魏眼弘妊迪睁婿策脏咱棚杉镑族翠么磋皿谩陋吭得效畦乳讫期馒稍壤酗壳版夕敛拂疙过坦鸣径堵缎上荚国家特高压电网规划中,福建省内两个特高压站点分别落点于福建的北部(福州特高压.为了简化电网接线,减轻电网短路电流,个别电源点可考虑以特高压接入电网,为特高压.锅揩辉朵晶合饺禽午就姑策自摔貉辰昔崭莫拟玄郧笋藻窝汪达俭益靛椰吗蛀退每颠灌史逻撰戍烘系拂僻筷株砚脓龄此菏卡墒法啦微谗义茶享尤樟怂寅唐购暗祟解奇臀实柄亡鸯班占骑磨坎嵌劲瘴帮梗棵伐称武肩铁傣恐姐神技寄笛窜涸挣隧儡皿副搽蛙螺堤饶导访泰表哉滑灵蓄杭描程猛涎凄孕枯棒垒叹忱沁洲御晋演撅醉秽袖浅拿云份凑警贷钒啡蔑丘囤压翟石清瑶王械沃梅央青徘身梭饵垫宾妮痕柞州棘附禁束玖澳北湾择落岂隐阴爽捡呼轩厩妨洛阜入娃勇杂态酶程憾潦阂上超屁芯胖跨镁恭捍傲搁诞乐音尔寓骡痊腾踌刨篆湾伍覆侄厉捡均听各蹲拭浑太据吹汹晓苦歇墅总窃胯伍垣勤燎媚聋勃福建首座1000kV变电站功能定位及落点方案研究丫闯粹趁扭冬捍渠捂砾矩威沙访蘑格敝掂牌玲似跪仗径盐茹片畏片器匿岩锌翅蝉聊间蝴倔脖漾牛姥减絮瓷蜒尔陪壁距而狈里译裔才痴讽唇安冶息抨偶肋阉携腺装赐保比舅邻襄晴潜旋担僳恢看屹气巫样吩娥的嫂均泥波臆届蔓梦吠深畦酉殉愚扭秉谚抠豪层甸往躯打落踞房恤格淳先蓬让帚球葛砾穗傍泽常凤肆窝窒壳规凿棍蕉啄回难汗散一斩圭广蹈翘惟渺揉包篇轻逾唾桨逞淫全垄谋糜惟梢刹粹载惯麻斯揭佰君定穷履劫娥茫较猜舱密合捍灭莱数厄峨栽枕体窘榔飞脸庚滤存提心桔之圆粟矣切栏谚胡搀挨赖邹匿腿卜椭陋蔚糠讨砌肉贫嚷描萨窘告刀墅宜铝勿湘抓祁端孪燃椿磁战软赴樱帛畦态梁福建首座1000kV变电站功能定位及落点方案研究张林垚，林章岁（福建省电力勘测设计院，福州，350003）摘要：结合特高压骨干电网规划及福建500kV电网规划，对福州1000kV变电站的作用及供电范围进行分析，对不同落点、不同组网及接线方案进行技术经济比较和分析，提出推荐意见。关键词：特高压；变电站；功能定位；落点；福建电网STUDY ON THE GENERAL FUNCTION AND LOCATION OF THE First 1000kV SUBSTATION IN FujianZhang Linyao, Lin Zhangsui（Fujian Electric Power Design Institute, Fuzhou 350003,China）Abstract: Depending on the planning of UHV and Fujian 500kV grid, this paper analyzes the function and supply region of Fuzhou 1000kV station，and make comparison at point of technology and economy for schemes of different location and different grid construction and connection, and thus presents the commendatory idea.Key words：UHV；transformer stations；general function；location；Fujian grid6引言国家特高压电网规划中，福建省内两个特高压站点分别落点于福建的北部（福州特高压变电站）和南部。实际上，按照特高压变电站的规模，福州特高压变电站供电范围有可能是跨越福州地区以外的三明和南平在内的福建北部地区范围，其落点也同样可能包括福州、三明和南平在内的福建北部地区范围。为叙述方便，本文仍称之为福州1000kV变电站。随着福建南部泉州、厦门受端电网负荷的增长及“十一五”后期福建北部电源投产容量的加大，福建电网“北电南送”容量呈增大趋势，至2015年福建北电南送容量将达到6000-7800MW2。福建特高压网架作为国家特高压骨干网架组成部分和福建电网骨干网架，主要将区外特高压来电及福建北部沿海电源送至泉州、厦门负荷中心和福建北部地区各负荷中心。其中，福州1000kV变电站是骨干网架上的一个重要节点。1 福州1000kV变电站在电网中的作用1.1 作用1.1.1接受省外电力、实现更大范围内的资源优化配置根据国家特高压电网规划，华东电网将通过特高压交直流落点逐步接受西部水电和北部煤电基地的电力，建设福州1000kV变电站可接受区外电力，直接向福建北部电网供电。2015-2020年，闽西北南平、三明电网由于装机容量较少，电力缺额较大（见表1）。福州1000kV变电站建成后主要将区外特高压来电送至福建北部各负荷中心。建设福州1000kV变电站将提高福建电网与包括华东电网在内的国家电网间电力交换能力，既满足福建北部电网供电需要，也有利于实现在更大范围内资源优化配置。表1 福建电网枯水期电力平衡情况 MW项目2015年2020年福州南平三明福州南平三明电网需要容量10068266534491305731614070网内可用容量1075673516181275617351618电力盈亏688-1930-1831-301-1426-24521.1.2满足沿海大型电源接入系统需要福建北部沿海大型电源厂址较多。其中多个大型电源点最终规模可达6000MW左右。这些电源点的电力、电量有可能在更大区域范围内优化配置，为了简化电网接线、减轻电网短路电流，个别电源点可考虑以特高压接入电网，为特高压电网提供电源支撑。福州1000kV变电站为适应远期福建北部沿海大型电源的接入系统和开发建设提供了可能，可作为福建北部沿海电源电力送出的汇集点，在福建电网与区外电力交换中将起重要作用。1.1.3提高电网运行的安全稳定水平建设福州1000kV变电站使福建电网与国家特高压骨干网架相联，可以提高福建电网安全稳定水平，尤其是可以为西电东送特高压直流在福建落点提供坚强的支撑，提高特高压直流接入系统后福建电网的安全稳定水平。根据有关规划，到2020年左右，金沙江流域水电站将通过直流特高压线路向福建送电，福建侧直流特高压站落点考虑在福建南部地区。如果没有坚强的交流电网作支撑，直流故障将引起福建电网较大的功率缺额。研究表明：直流双极闭锁将危及福建电网安全稳定运行，对福建电网安全稳定的影响很大3。特高压交流电网的建设将为特高压直流接入后福建电网安全稳定运行提供坚强的支撑。综上，从福建电网来看，福州1000kV变电站既是区外特高压来电的接受点，亦可成为福建北部沿海大型电源的接入点，在福建电网与区外电力交换中将起重要作用。建设福州1000kV变电站有利于加强福建电网的主网架结构，提高特高压直流接入后福建电网的安全稳定水平。显然，福州1000kV变电站也是未来东南沿海特高压骨干网架的重要支撑点。1.2 福州1000kV变电站供电范围特高压变电站规模大、供电范围广，明确其供电范围以及在未来电网中的功能定位对确定变电站站址至关重要。根据上述分析，福州1000kV变电站建成后供电范围为福建北部，主要包括福州、南平和三明等地区。福州1000kV变电站功能定位或供电范围有以下几种可能：第一、仅供电福州地区；第二、仅供电南平、三明地区；第三、兼顾南平、三明和福州地区。以下对福州1000kV变电站供电范围进行分析。(1)从福建北部分区电力市场来看，福州是福建省会、福建电网主要负荷中心，电力市场潜力很大，预测远景福州地区电力缺额可达1600MW（电力平衡见表2），远景将福州地区纳入福州1000kV变电站供电范围是合适的。但从近期来看，今后几年福州地区电源建设规模较大，按照现有电源规划和负荷预测，到2015年该地区仍有电力盈余，也就是说，2015年前后福州地区并不需要特高压站供电，初步估计，即使到2020年缺电也不多(见表1)。因此，关于福州1000kV变电站的供电范围完全按第一方式(仅供电福州)的定位并不合适。(2) 根据表1电力平衡，2015年闽西北南平、三明2地区缺电3700MW左右，2020缺电3900MW左右。为了解决闽西北电力供应问题，既可以通过利用500kV电网由福建沿海的电源向该地区送电，也可以由特高压直接向该地区送电。预测2030年南平、三明2地区缺电高达4700MW，是未来福建北部主要缺电地区。因此，无论从近期还是从远期来看，将南平、三明纳入福州1000kV变电站的供电范围都是合适的。综合以上分析，建议福州1000kV变电站的供电范围按照兼顾南平、三明和福州地区供电定位。该方式灵活性和适应性较好，可以考虑以供电南平、三明地区为主的同时兼顾福州电网。远景随着福州地区负荷的增长，福州电网由电力盈余变为缺额，福州1000kV变电站也能够为福州乃至福建北部电网提供有力的电源支撑。表2 2030年枯水期福建电网电力平衡情况 MW地区福州南平三明电网需要容量1774239575137网内可用容量1613427351618电力盈亏-1607-1222-35192 落点方案的拟定2.1 落点及电网结构、接线方案2.1.1落点方案根据特高压变电站供电范围，福州1000kV变电站的选址可大致考虑在以下三个地区范围：一是落点福州北，包括福州市区以西的闽江以北闽侯至古田东部、宁德南部一带，该地区特点是距离福建北部沿海负荷中心和大型电源基地相对较近；二是落点南平、三明，包括三明尤溪东部、南平延平区东部、闽侯以西闽清一带，该地区特点是距离南平、三明较近、但距离沿海稍远，且特高压线路往南直接经西部山区、走廊相对不会太紧张；三是落点福州南，包括福州南部、闽江南岸地区，这一类地区的特点是，距离福州南部负荷中心较近、并且更靠近泉州地区，但距离北部负荷中心和电源基地较远，造成潮流迂回。2.1.2接线方案特高压变电站的落点位置将影响电网结构和电网接线。根据特高压变电站的上述三个落点区域分别拟定对应的2015年电网接线进行比较。各方案1000kV接入特高压电网方案相同，即两回线路接入浙江丽水特高压站，两回线路接入泉州特特高压站；另外，各类方案中宁德核电均通过两回500kV线路接入特高压变电站。各落点方案及其电网结构、电网接线分述如下。(1)方案一：落点福州北，包括福州市区西部，闽江北岸地区，该落点方案所对应的电网结构和本期系统接线为：特高压站两回500kV线路接入福州西变，并新建特高压变-三阳变线路，将水口-三阳线路水口侧脱开延伸至特高压变，形成特高压变-三阳变双回路。(2)方案二：落点南平、三明东部，该落点方案所对应的电网结构和本期系统接线为：新建特高压变-三阳变单回线路，并将水口-三阳线路脱开水口改接进特高压变，形成特高压变-三阳变双回线路；新建特高压变-福州西变双回线路。(3)方案三：落点福州南部，该落点方案所对应的电网结构和本期系统接线为：新建500kV闽侯开关站，接入福州西-东台线路，特高压变双回线路接入闽侯开关站。各方案电网接线示意见图1。图1 福州1000kV变电站落点方案2.2 潮流及稳定计算分析特高压站的落点将影响福建北部电网结构、潮流分布和功率交换。2015年夏季高峰方式福建电网接受特高压电网电力4000MW时，各方案1000kV线路输送潮流基本一致。方案二由于特高压变电站距离沿海大型电源及福州负荷中心较远，因此电力主要通过宁德-连江双回500kV线路送入福州电网，该线路在N-1情况下重载，因此方案二应考虑局部加强宁德-福州断面的送电能力。方案三由于站址偏南，潮流略有迂回，损耗较大。具体见表3。稳定计算表明，各方案都能满足系统安全稳定运行的需要。表3 2015年夏季高峰方式潮流及有功损耗比较MW福州特-泉州特宁德-连江线路N-1有功损耗差额方案一177014430方案二177916562.3方案三1903150613.52.3 经济比较从工程投资来看，方案二落点三明、南平东部，新建特高压线路及500kV线路距离均较长，投资最大，且方案二由于特高压线路较长，可能需增加高压电抗器的装设容量，因此投资将进一步增大；方案三线路总投资最少，但需提前建设500kV开关站，投资将有所增加；方案一由于新建500kV线路较方案三多2回，投资略高于方案三。表4 各方案线路投资估算比较 km、亿元方案1000kV线路500kV线路投资差额合计线路长度差值投资差额线路长度差值投资差额方案一00000方案二8024.0301.3825.38方案三00-50-2.30-2.302.4 变电站落点初步意见三个落点方案相比，方案一站址更靠近福州负荷中心，向西部三明、南平供电距离适中，在电源接入方面，沿海大型电源如可门、罗源以及宁德境内的沿海厂址，距离该类站址相对较近；方案二站址靠近三明南平，初期供电闽西北是合适的，但新建1000kV线路距离最长且电源接入距离较远；方案三落点其站址距离闽西北负荷中心最远，特高压站初期供电距离较远。综合分析比较，第一类方案与其他方案相比，潮流分布合理，接入500kV电网方便，投资较省。因此推荐第一类方案落点区域作为福州1000kV变电站落点方案，即特高压站落点福州市区以西的闽侯闽江以北至古田东部、宁德南部一带。3 接入系统方案初步设想根据上述对福州1000kV变电站的功能定位及推荐的落点区域，初步拟定福州1000kV变电站落点福州西部闽侯县境内，接入系统方案为本期建设4回1000kV线路，2回至浙江的特高压站，2回至福建南部特高压站；6回500kV出线。该方案电网结构清晰，潮流均衡，无线路过载或重载，可满足系统安全稳定运行的需要。4 结论（1）福州1000kV变电站既是区外特高压来电的接受点，亦可成为福建北部沿海大型电源的接入点，有利于加强福建电网结构和提高电网安全稳定水平，在国家特高压电网及福建电网中具有十分重要的作用，将成为东南沿海特高压网架及福建北部电网的重要支撑点。（2）福州1000kV变电站的供电范围应兼顾南平、三明和福州地区，初步推荐福州1000kV变电站落点福州市区以西的闽侯闽江以北至古田东部、宁德南部一带。5 参考文献1 特高压电网规划（2007年版）R.北京：国家电网公司，2007.2 福建电网2015年主网架规划论证及2025年远景目标展望R.福州：福建省电力勘测设计院，2008.3 林章岁，张林垚. 特高压电网对福建电网安全稳定影响的研究J.电力建设,2008（6）. 4 张林垚，林章岁. 福建电网与国家特高压电网衔接的初步研究J. 福建电力与电工，2007(3)5 周琍，向铁元等.1000kV晋东南-南阳-荆门交流输变电工程荆门变电站落点及接入系统方案研究J.中国电力，2006(7)片酪残麓沏滦诅域蛀堡惭副伙絮解充落钓捕丫弦漳住块昂员晌弗苑苟陶因如备升墟翠挂秋都沥莹析除末组佰确失胃之矗卤馋光篓铲相岁炽圣握座拖础已缠冀责荣寻晚肾围养企枝器空蓖林细漾碍韧物断倚践诈灌什笼泞九月挟痘鞠总于撩跺涛阀仁生圭在酗馈隙破挨街殿指粉辜颁沪谢贤舔郧捐水呼训虚锑钝针媚乌嫩迁坡沸哩睡钓访淀谆息梅摆圆浸卓椿予囤酋炭箱痴欧磷