（电力系统及其自动化专业论文）廓坊地区电网安全评价与可靠性分析.pdf

声明 本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文廊坊地区电网安全评价与可 靠性分析，是本人在华北电力大学攻读硕士学位期间，在导师指导下进行的研 究工作和取得的研究成果。据本人所知，除了文中特别加以标注和致谢之处外， 论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得华北电力 大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本 研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 1 k 学位论文作者签名：! 姜臣丝垦 日期：2 0 0 7 年4 月2 8e t 关于学位论文使用授权的说明 本人完全了解华北电力大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权 保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件；学校可以采用影印、缩日j 或 其它复制手段复制并保存学位论文；学校可允许学位论文被查阅或借阅；学校 可以学术交流为目的，复制赠送和交换学位论文；同意学校可以用不同方式在不同 媒体上发表、传播学位论文的全部或部分内容。 ( 涉密的学位论文在解密后遵守此规定) 作者签名： 曰期： 导师签名： 2 8 日日期：2 0 0 7 年4 月2 8 日尝 华北电力大学硕士学位论文 第一章廊坊电网安全评价概述 1 1 廊坊电网的概况 廊坊电网从地理接线上分为南北两部分：北部电网电源来自三河电厂，南部电 网的电源主要来自安定5 0 0 k v 变电站和霸州5 0 0 k v 变电站。截止2 0 0 6 年1 1 月底， 廊坊电网1 1 0 k v 及以上变电站4 9 座，主变9 6 台，总容量5 6 4 3 5 m v a ，其中：2 2 0 k v 变电站8 座，主变1 6 台，容量2 2 8 0 m v a ；公司属1 1 0 k v 变电站3 3 座，主变6 7 台， 容量2 8 5 9 m v a ；用户1 1 0 k v 变电站8 座，主变1 3 台，容量5 0 4 5 m v a 。2 2 0 k v 线 路1 8 条，全长4 5 3 5 l k m ，1 1 0 k v 线路6 5 条，全长8 3 0 9 7 9 k m 。 2 0 0 6 年廊坊市用电结构为工业负荷占5 8 3 ，城乡居民用电负荷占2 2 2 ，农、 林、牧、渔、水利用电占1 0 7 ，建筑业用电负荷占1 0 6 ，商业、公共饮食用电 负荷占2 2 ，其他用电负荷占4 7 6 。2 0 0 6 年各月最大负荷比2 0 0 5 年均有不同程 度的增长，且出现最大负荷的时间与2 0 0 5 年相同，出现在夏季6 月份和冬季1 1 月 份。2 0 0 6 年夏季最大负荷为1 5 0 6 m w ，冬季最大负荷为1 5 0 1 m w ，分别比2 0 0 5 年 增长1 5 7 和2 1 5 。预测2 0 0 7 年最大负荷也将出现在6 月份和1 1 月份，均为 1 8 0 0 m w 。 1 2 廊坊电网安全评价的意义 近2 0 年来，国内外发生了百余起电网大范围停电事件，给社会正常秩序带来 严重影响，也给国民经济造成了巨大损失。如2 0 0 3 年的北美大停电、2 0 0 5 年莫斯 科大停电，我国近几年也连续发生了几起严重的大停电事件，如2 0 0 5 年的海南、 西藏电网大停电，2 0 0 6 年7 月的河南电网大停电。当前，我国正逐步形成西电东送、 南北互联、全国联网的特大型电力系统，如果出现电网重大事故，其规模和造成的 损失将大幅增加。纵观国内外历次大停电事故发生、发展的原因，不外乎是：电网 结构不合理，缺乏预防性安全控制手段；事故时继电保护动作不正确，对设备跳闸 引起的潮流大转移缺乏预计或对策，稳定控制系统不完善；电网事故期间系统信息 不畅等。 世界各国都非常重视电力系统安全性研究。美国正在进行的“复杂交互网络 系统创新项目”研究，为期5 年，总投入3 0 0 0 万美元，有多所大学和2 个电力企 业参加，目的旨在探索新的技术环境下电力系统安全运行的新理论与新方法。欧洲 正在进行“开放市场准入和安全评估系统”和“新的市场环境下的电力安全”的 华北电力大学硕士学位论文 研究，主要内容包括：暂态稳定评估，能量管理系统e m s 运行人员的培训仿真系 统，市场模拟系统等。 随着国际上多起大停电事故发生，使电力系统脆弱性的研究得到了广泛的重 视，形成电力系统动态安全评估的一种新的理念和框架。电力系统脆弱性可定义为： 由于环境和气候的影响、运行人员操作不当、人为破坏、电力系统元件和保护控制 系统失灵、信息系统错误、计算机和通信系统故障等因素，电力系统潜伏着引发大 面积停电的灾难性事故的危险。系统的脆弱性与系统的安全性水平以及参数变化时 系统安全性水平的变化趋势密切相关。美国宾夕法尼亚大学开展了“北美电网结构 脆弱性”的研究，分析了美国电网运行情况，指出了电网脆弱性的环节，研究结果 表明，电网中非常小的一部分系统出现故障就有可能导致严重的电力系统崩溃事 故。电网中的脆弱点是电力系统中的关键点，识别这些关键点并采取措施保障关键 点的安全运行可以非常有效地增强防止系统大面积瘫痪或崩溃的能力。 国内外对于电网安全和可靠性的研究已有较长的历史，形成了些较为成熟的 理论和方法，对电网安全评价和可靠性评估工作的开展起至了重要的作用。但是目 前国内对地区电网安全和可靠性分析还主要侧重于理论与方法研究阶段，缺乏利用 理论研究成果和设备安全记录等参数的统计资料对电网安全和可靠性进行实用化 定量评估，安全评价研究成果在实际工程中的作用没有很好地发挥出来。而电力部 门在进行电网规划和运行管理时，对于网架结构和运行方式的选择仍停留在凭经验 或定性分析阶段，缺少评价电网安全和可靠性水平高低的量化指标。 随着廊坊经济的发展，负荷急剧增长，系统的规模日益庞大。元件数量的增加 势必导致系统发生元件故障概率的增大；导致系统局部，甚至全网范围内的供电中 断，甚至有可能发生大面积停电的严重事故，造成巨大的经济损失。因此对廊坊电 网进行安全评价，找出存在的薄弱环节，及时改进，意义十分重大。 1 3 模型的建立和主要分析内容 1 3 1 数据的建模 以廊坊电网2 0 0 7 年夏季、冬季最大预测负荷水平断面为基础，建立中国版b p a 软件的仿真模型( 潮流数据、暂态稳定数据) 。在此基础上，将b p a 仿真数据分别 转换为中国电科院综合分析程序p s a s p 数据格式、西门子公司电力系统仿真软件 p s s e 数据格式，进行相应模块的分析计算。 2 华北电力大学硕士学侥论文 1 3 2 主要内容 ( 1 ) 利用b p a 、p s s e 仿真软件，以廊坊电网2 0 0 7 年夏季最大预测负荷水平 为基础，参考( 2 0 0 7 年度廊坊电网运行方式分析报告，对廊坊电网各种运行方式 下的元件过载、电压越限情况作了详细的分析。此外，按照运行方式的规定，本报 告对廊坊电网主网n 1 、n 2 情况作了详细分析。 ( 2 ) 利用p s a s p 、b p a 仿真软件，以廊坊电网2 0 0 7 年夏季最大预测负荷水平 为基础，对廊坊电网进行了静态电压稳定性分析。基于模态分析法的电压稳定性分 析计算指出了当前负荷断面最易发生电压失稳的节点以及在电压崩溃点附近哪些 节点最先开始失稳，此外还计算了廊坊电网主要传输线路的静稳极限、各母线的负 荷裕度。 ( 3 ) 利用b p a 仿真软件，以廊坊电网2 0 0 7 年夏季最大预测负荷水平为基础， 对廊坊电网主网( 1 1 0 k v 及以上) 进行了暂态稳定分析计算，计算了2 2 0 k v 线路的 暂态稳定极限、临界切除时间，主网各母线的短路电流等。 1 4 所用软件介绍 1 4 1b p a 程序的结构和功能特点 目前电力系统多数单位所用的b p a 程序是中国电力科学研究院在美国b p a 程序 1 9 8 3 年9 月版本的基础上，经过消化吸收，开发而成的中国版程序，且已在我国电 力系统规划设计、调度运行和试验研究等各部门得到了广泛的应用，成为我国电力 系统分析计算的重要工具之一 中国版b p a 3 o 程序采用的基本的解法是：微分方程线性化后用梯形积分法求 解，网络方程应用导纳矩阵三角分解后迭代求解。该程序分为潮流程序和稳定程序 两部分。 ( 1 ) b p a 潮流程序 该程序主要用来计算电力系统潮流。该程序中的负荷模型包含恒定功率负荷、 恒定电流负荷和恒定阻抗负荷模型。可以根据某节点上p 和q 的扰动量，计算系统中 各节点灵敏度、线路灵敏度和网损灵敏度值。程序的输出具有内容详细和格式灵活 的特点，既可以有选择地列表输出原始数据、计算结果和潮流分析报告，也可以应 用单线图格式潮流图形程序及地理接线图格式潮流图形程序输出。 ( 2 ) b p a 翟态稳定程序 该程序含有9 种传统励磁模型和1 1 种1 9 8 1 年i e e e 提出的新励磁模型，可模拟多 种类型的直流型励磁机、交流型励磁机及静态型励磁机，可以进行多端直流的模拟。 程序可以在屏幕上输出最大摇摆角，还可以给出对应的两台发电机名。 3 华北电力大学硕士学位论文 ( 3 ) b p a 短路电流计算程序s c c p s c c p 是中国电力科学研究院开发的电力系统短路电流计算程序。该程序已成 为中国电力科学研究院系统所开发的w i n d o w sn t 和w i n d o w s9 5 版电力系统分析 集成软件包的一部分。s c c p 程序已与中国电力科学研究院推出的中国版b p a 电力 系统潮流和暂态稳定分析程序的数据文件接口，所有具有中国版b p a 电力系统潮流 和稳定分析程序的用户不需另去准备复杂的网络拓扑数据和相应的参数，不需填写 短路故障信息卡和输出信息控制卡，采用已有的潮流数据文件和稳定数据文件就可 进行各式各样的短路计算。 1 ，4 2p s a s p 程序的结构和功能特点 电力系统分析综合程序( p o w e rs y s t e ma n a l y s i ss o f t w a r ep a c k a g e ，p s a s p ) 是一 套拥有我国自主知识产权的历史长久、功能强大、使用方便的电力系统分析大型软 件包p s a s p 是电力系统规划设计人员确定经济合理、技术可行的规划设计方案的重 要工具；是运行调度人员确定系统运行方式、分析系统事故、寻求反事故措施的有 效手段；是科研人员研究新设备、新元件投入系统等新问题的得力助手；是高等院 校用于教学和研究的软件设施。p s a s p 的开发始于1 9 7 3 年，多年来，为适应我国电 力系统飞速发展的需要，不断增加扩充功能，如今p s a s p 包含了电力系统的潮流、 暂态稳定、小干扰稳定等十几种计算程序，涉及了稳态、暂态、线性、非线性、优 化等各种分析手段。与此同时，不断跟踪计算机新技术，使其发展成为界面友好、 结构科学、资源共享、高度集成和开放的软件包。 1 4 3 p s s e 程序的结构和功能特点 电力系统仿真软件p s s e 是由s i e m e n sp t i 公司开发的商业软件，自1 9 7 8 年 首次推出以来，已经成为同类程序中技术最先进，应用最广的一个商业化综合程序。 该程序被广泛的公认为功能最齐全，验证时自j 最长，性能最好的输电规划商用程序。 该程序为用户提供潮流计算，短路计算，动态( 包括长过程动态) 仿真，优化潮流， 线性网络及小干扰稳定分析。各种对称故障、不对称故障、非全相运行、相继动作 以及上述多重组合故障的分析计算，可处理全线及非全线零序互感，可以对孤立系 统进行处理，可进行交直流混合仿真计算。支持超大规模网络计算，最大处理能力： 母线数5 0 0 0 0 ，负荷数1 0 0 0 0 0 ，发电机数1 2 0 0 0 ，支路数1 0 0 0 0 0 ，变压器数2 0 0 0 0 ， 互感组4 0 0 0 ，每组互感支路数可达3 0 0 。该程序已成为标准的电力系统分析工具， 在1 0 5 个国家拥有1 0 0 0 0 多个用户。 4 华北电力大学硕士学位论文 2 1 现状网结构 第二章廊坊电网现状网分析 目前，廊坊电网分为南北两个独立的电网。北方以三河电厂向翟各庄、高楼、 淑阳三个2 2 0 k v 变电站供电。南部电网形成了以安定、霸州两个5 0 0 k v 变电站向其他 2 2 0 k v 变电站供电的网络。廊坊北网只有三河电厂，南网没有任何电厂出力，所以 廊坊电网是一个典型的受端电网。 在当前的正常运行方式下，北网由三河电厂分别向高楼和翟各庄、淑阳三个 2 2 0 k v 变电站供电，形成了链式接线的双回辐射状2 2 0 k v 网络结构。1 1 0 k v 线路也形 成了以2 2 0 k v 变电站为中心的辐射状网络结构。为了保证供电可靠性，大部分的 1 l o k v 变电站也为双回辐射供电或者是两端供电。但是北网依然有些薄弱的环节， 例如：燕郊，双井，银像o k v 变电站等就只有单回线供电，可靠性差。 南部电网是一个典型的受端网。由于运行方式的设定，内部又分成了中南部和 南部两部分。中南部由安定5 0 0 k v 变电站供电，南部由霸州5 0 0 k v 变电站供电。2 2 0 k v 电网形成了分别以此两站为中心双回辐射并一部分形成环网的网络结构，1 1 0 k v 电 网也形成了以各个2 2 0 k v 变电站为中心的辐射状结构，并且大部分为双回或者两端 供电。从龙河2 2 0 k v 变电站到康仙2 0 0 k v 变电站之间一条联络线连接中南部和南部两 部分作为备用。 2 2 正常运行方式下分析 对廊坊电网现状分析原始数据来源于廊坊供电公司提供的2 0 0 7 年夏季正常方 式最大负荷潮流断面。最高负荷为1 8 0 0 m w + j 2 8 9 m v a r ，负荷模型采用恒功率模型。 2 2 1 系统电压水平 在夏季正常方式最大负荷下，系统各节点电压越限情况见表2 1 。 表2 一l 夏季最大负荷时节点电压越限表 节点名称实际运行电压正常电压范围越限电压值 额定 母线名( k ( p u ) m i nm a x 佃u ) 电压 l j 新镇s l 3 74 0 9 71 1 0 7 20 9 51 0 50 0 5 7 2 l j 新镇y l l o 51 1 6 21 1 0 7 1o 9 51 0 50 0 5 7 1 l j 新镇s 2 3 7 4 0 4 8 1 0 9 4 10 9 5l ，0 50 0 4 4 1 5 华北电力大学硕士学位论文 节点名称实际运行电压正常电压范围越限电压值 额定 母线名 ( k v )o ) m 矾 i a 】【 u ) 电压 l j 新镇y 2 l o 5 1 1 4 91 0 9 4o 9 5 1 0 50 0 4 4 l j 辛章y 2 l o 51 1 4 81 0 9 3 8o 9 51 0 50 0 4 3 8 1 j 辛章y 1 1 0 51 1 4 8 i 0 9 3 8o 9 5 1 0 5 0 0 4 3 8 l j 辛章s 1 3 74 0 3 51 0 9 0 5o 9 51 0 5o 0 4 0 5 1 j 辛章s 2 3 74 0 3 51 0 9 0 5 o 9 5 1 0 5o 0 4 0 5 1 j 新利s l 3 73 9 8 31 0 7 6 5o 9 51 0 50 0 2 6 5 l j 新利y l 1 0 51 1 2 91 0 7 5 7o 9 51 0 50 0 2 5 7 1 j 胜芳s 1 3 73 9 71 0 7 2 9o 9 51 0 5o 0 2 2 9 1 j 金辛s 1 3 73 9 5 81 ，0 6 9 80 9 51 0 50 0 1 9 8 l j 金辛s 2 3 73 9 5 71 0 6 9 4o 9 51 0 50 0 1 9 4 1 j 棋盘y 2 1 0 ，51 1 1 8 1 0 6 4 9 o 9 51 0 50 0 1 4 9 1 j 梨园y 1 1 0 51 1 1 81 0 6 4 3o 9 51 0 50 0 1 4 3 1 j 梨嗣y 2 1 0 ，51 1 1 81 0 6 4 3o 9 51 0 5o 0 1 4 3 1 j 梨园y 3 l o 51 1 1 71 0 6 4 20 9 51 0 50 0 1 4 2 l j 新钢s 1 3 73 9 3 41 0 6 3 2 0 9 5 1 0 50 0 1 3 2 l j 胜芳s 2 3 73 9 3 31 0 6 3 10 9 51 0 5o 0 1 3 1 1 j 张庄y 2 1 0 5l 】1 4】0 6 l l0 9 51 0 5o 0 1 】l l j 张庄y 1 l o 51 1 1 41 0 6 1o 9 51 0 5o 0 1 1 l j 胜芳y 2 1 0 51 1 1 l1 0 5 8 2o 9 51 0 50 0 0 8 2 l j 霸州s 3 3 73 9 0 41 0 5 5 l0 9 51 0 50 0 0 5 l l j 霸州s 2 3 7 3 9 0 41 0 5 5 10 9 5 1 0 50 0 0 5 l l j 胜芳y 1 1 0 51 1 0 61 0 5 3 3o 9 51 0 50 0 0 3 3 1 j 金辛y 1 l o 51 1 0 51 0 5 2 8o 9 5 1 0 50 0 0 2 8 l j 冀东y l 6 35 9 80 9 4 8 90 9 51 0 5m 0 0 1 1 结合表2 - l 可以看出，有1 1 个3 5 k v 母线电压越限，有1 4 个1 0 k v 母线电压越 限，1 个6 3 k v 母线电压越限，l i o k v 和2 2 0 k v 的所有母线都没有问题。通过结果 分析得出夏季廊坊电网内的节点电压出现越限情况的基本上都是电压水平偏高，超 过了规定上限。主网电压水平良好，在正常运行条件下没有电压问题，所有电压越 限的节点都为1 l o k v 变压器的中低压侧母线。其中电压越限最严重的是新镇1 1 0 k v 变电站，两台主变的中压侧和低压侧母线都存在过电压的问题，母线电压标么值最 高已经达到1 1 0 7 2 。总体上来说，夏季最大负荷正常运行方式下，廊坊电网内的节 点电压水平良好。 2 2 2 线路负载情况 在夏季正常运行方式最大负荷下，系统内所有负载率在3 0 以上的线路见表 2 2 。 6 华北电力大学硕士学位论文 表2 - 2 夏季最大负荷时负载率在3 0 以上的线路 线路首端母线线路末端母线线路号运行电流( a )额定电流( a )比倒( ) l j 龙河l l l j 码头1 l l2 1 3 83 8 05 6 2 6 l a 安定2 1l j 大屯2 1 26 5 6 8 1 2 0 05 4 7 3 1 j 翟各1 1l j 双井t l2 3 6 24 4 55 3 0 7 l j 刘家1 1 l j 龙河1 1 l2 9 7 36 1 04 8 7 3 1 j 高头1 11 j 澎湾1 1 l 2 9 4 46 1 04 8 2 6 l j 龙河1 11 j 永清l l 11 8 3 33 8 04 8 2 3 l j 双井l ll j 双井t i2 1 0 34 4 54 7 2 5 l j 康毕t1 j 康仙1 1 l2 7 4 96 1 04 5 0 6 l j 丈厂1 21 j 翟箨1 1 l1 8 8 94 4 54 2 4 4 l j 康仙1 21 j 新利1 1 l2 4 76 1 04 0 4 9 l j 淑阳1 1 l j 香河l l 12 3 8 86 1 03 9 1 4 l j 康仙1 21 j 辛店t 2 12 3 8 26 1 03 9 0 4 l j 同安1 1l j 刘家l l l2 3 0 2 6 1 0 3 7 7 3 l j 大屯1 11 j 薛营t l2 2 6 76 1 03 7 1 6 1 j 康仙1 1 l j 辛店t l l2 0 7 56 1 03 4 0 l 1 j 翟备1 2l j 闩各t l2 0 1 76 1 03 3 0 6 l j 大屯1 1l j 路南t 12 0 1 4 6 1 03 3 o l l j 策城1 ll j 辛章1 1 22 3 l7 0 03 3 0 0 l j 策城1 11 j 辛章l l 12 3 17 0 03 3 0 0 l j 康仙1 2l j 牛驼l l 11 9 9 96 1 0 3 2 7 7 1 j 康仙1 1l j 新利1 2 21 9 5 96 1 03 2 1 1 l j 董站t 21 j 龙河1 2 l1 9 5 56 1 03 2 0 4 1 j 霸州2 ll j 策城2 1 l4 4 8 41 4 0 03 2 0 2 l a 安定2 1 1 j 大屯2 1 l3 7 4 41 2 0 03 1 2 0 l j 辛店1 11 j 辛店t 2 l1 8 9 8 6 1 03 1 1 1 结合表2 - 2 中数据可知，廊坊电网夏季最大负荷运行方式下，线路负载率在3 0 以上的共有2 5 条，超过5 0 的只有3 条。与线路的额定电流相比，实际运行时 所承受的潮流相对较小。所有超过5 0 的线路只有安定到大屯的线路是双回线，但 是由于另一回的负载率较小，即使是n 1 的情况也不会超过1 0 0 。一般情况下， 廊坊电网内所有线路在n 1 或者倒负荷时候都不会出现过载情况，线路负载情况良 好。 2 ，2 3 变压器负载情况 夏季正常方式最大负荷下负载率在5 0 以上的变压器见表2 3 。 表2 - 3 夏季最大负荷时负载率在5 0 以上的变压器 站名变压器号额定容量( m v a )实际运行容量( m v a )负载率( ) l 捍1 8 01 8 1 6l o o 9 策城 2 拌1 8 01 8 1 51 0 0 8 l 样1 2 01 0 8 69 0 5 龙河 2 群 1 2 01 1 29 3 3 7 华北电力大学硕士学位论文 站名变压器号额定容量( m v a )买际莲玎各量( m v a )负载率( ) l 群1 8 01 4 8 78 2 6 康仙 2 #1 8 01 4 8 48 2 4 1 #1 8 01 0 5 45 8 5 翟备庄 2 捍1 8 01 3 07 2 2 l 撑 7 5 0 4 8 4 46 4 6 霸州 2 撑7 5 04 8 4 46 4 6 l #1 2 06 9 75 8 张庄 2 群1 2 06 9 55 7 9 l #1 8 09 6 75 3 7 大屯 硝1 8 09 6 75 3 7 l #3 1 52 9 79 4 4 双井 2 撑2 01 1 35 6 7 l 拌3 1 5 2 8 59 0 3 姜庄 2 撑3 1 51 9 26 0 9 l 撑6 34 8 87 7 5 辛章 2 撑6 34 6 47 3 6 l #6 34 8 17 6 4 新利 2 撑6 34 1 86 6 3 l 挣4 03 0 27 5 6 彭尔湾 2 撑4 02 9 97 4 6 l # 5 0 3 4 5 6 9 辛店 2 撑 5 03 6 57 3 l 撑6 34 5 97 2 8 胜芳 2 撑6 33 86 0 2 1 捍5 03 4 46 8 8 清河 2 #5 03 5 67 1 3 l 群4 02 8 27 0 6 文安 2 #4 03 l7 7 5 l 撑5 03 5 27 0 4 前进 2 薛5 03 5 27 0 4 3 拱5 0 3 4 36 8 7 新钢 1 撑5 03 4 56 9 大尚屯 2 #3 1 52 0 4 6 4 8 i 群 3 1 52 0 16 3 8 牛驼 2 撑3 1 ，52 06 3 6 冀东 1 拌856 2 5 三城 2 牟5 03 l6 2 l 撑 3 l ，51 8 35 8 2 大厂 2 撑 3 l ，51 9 6 0 3 1 撑5 02 9 55 9 1 廊坊 2 捍5 02 8 75 7 3 二煤 2 撑4 02 2 95 7 2 路南 l #3 1 51 6 65 2 6 8 华北电力大学硕士学位论文 站名变压器号额定容量( m v a )买酾i 运仃备重( m v a )负载率( ) 2 #3 1 51 6 25 1 3 码头l 撑3 1 51 6 15 1 2 王文 l 撑3 1 51 5 85 0 2 2 2 0 k v 变压器的平均容载比为1 7 2 ，其中6 座2 2 0 k v 变电站的1 2 台主变负载 率超过5 0 。策城站的两台主变在正常运行方式下已经过载运行，龙河站和康仙站 的主变也已经接近满载运行。网内4 7 座1 1 0 k v 变电站中有1 4 座变电站的主变平均 负载率超过了5 0 ，另外还有7 座变电站的单台主变负载率超过了5 0 。其中双井 1 撑主变和姜庄1 拌主变在正常运行方式下已经接近了满载。总体来说，廊坊电网的变 压器负载情况不容乐观，主变负载率过大的问题相当严重，急需调整运行方式或者 进行扩容、扩建工程改变目前的状况。 2 3 元件退出运行校验分析 元件退出运行校验包括电网内各种元件，线路、变压器等的n 1 、n 2 校验。 此校验也是以2 0 0 7 年廊坊电网夏季正常方式最大负荷潮流数据为基础，并以保证 尽可能的不失负荷为前提，参考运行方式手册调整负荷。 2 3 12 2 0 k v 线路n - 1 校验 1 三河一高楼n 1 当三高双回线一回断开，可由另一回线带高楼站全部负荷。经计算，网内母线 电压水平基本没有变化，线路负载变化如下表。 表2 _ 4 三高i 回断开 负载变化的线路额定电流原始电流负载断后电负载 i 起点终点线路号 ( a )( a ) 率( )流( a )率( ) i 三河高楼 21 6 7 01 2 3 57 42 4 2 61 4 5 表2 5 三高i i 回断开 负载变化的线路额定电流原始电流负载断后电负载 i 起点终点线路号 ( a )( a )率( )流( a )率( ) i 三河高楼 l1 6 7 01 2 3 57 ，42 4 2 61 4 5 2 三河一翟各庄n 1 当三翟双回线一回断开，可由另一回线带翟各庄站、淑阳站全部负荷。经计算， 网内母线电压水平基本没有变化，线路负载变化如下表。 9 华北电力大学硕士学位论文 表2 - 6 三翟i 回断开 负载变化的线路额定电流原始电流负载断后电负载 l 起点l 终点i 线路号 ( a )( a )率( )流( a )率( ) l 三河l 翟各庄l 21 4 0 04 1 6 42 9 88 3 2 95 9 5 矿表2 7 三翟i i 回断开 负载变化的线路额定电流原始电流负载 断后电负载 l 起点i 终点l 线路号 ( a )( a )率( )流( a ) 率( ) i 三河l 翟各庄l 1 1 4 0 04 1 2 a2 9 48 3 2 95 9 5 3 翟各庄一淑阳n 1 当翟淑双回线一回断开，可由另一回线带淑阳站全部负荷。经计算，网内母线 电压水平基本没有变化，线路负载变化如下表。 表2 - 8 翟淑i 回断开 负载变化的线路额定电流原始电流负载断后电负载 i 起点l 终点i 线路号 ( a )( a )率( )流( a )率( ) l 翟各l 淑刚i 2 1 4 0 01 1 1 67 92 2 5 61 6 1 表2 - 9 翟淑i i 回断开 负载变化的线路额定电流原始电流负载断后电负载 l 起点终点线路号 ( a )( a )率( )流( a )率( ) l 翟各 淑阳 l1 4 0 01 1 1 67 92 2 5 61 6 1 4 安定一大屯n 1 当安屯双回线的一回断开，由另一回线供大屯站2 撑主变，屯龙双回线供大屯 站1 舟主变。屯龙双回与安屯另一回线不合环运行，可并列倒方式，大屯两台主变分 列运行。龙康双回线在供龙河站l 群主变，安龙线在2 2 0 k v 4 # 母线供龙河站2 群主变， 屯龙双回线在龙河站2 2 0 k v 4 # 母线运行；龙河站两台主变分列运行。经计算，网内 母线电压水平基本没有变化，线路负载变化情况见下表。 表2 1 0 安屯i 回断开 负载变化的线路额定电流原始电流负载断后电负载 起点 终点线路号 ( a )( a )率( )流( a )率( ) 安定大屯 21 2 0 05 1 6 14 3 12 1 2 11 7 7 安定 龙河 l1 4 2 0o05 0 6 73 5 7 大屯龙河 l1 2 2 0 2 7 2 12 2 31 3 5 61 1 1 大屯龙河 21 2 2 02 7 2 12 2 31 3 5 61 1 1 龙河康仙 l1 2 2 0oo1 5 9 91 3 i 龙河 康仙 21 2 2 00o1 5 9 91 3 1 霸州康仙 11 6 9 03 7 2 9 2 2 15 2 7 73 1 2 霸州康仙 21 6 9 03 7 2 92 2 15 2 7 73 1 2 1 0 华北电力大学硕十学位论文 表2 1 1 安屯l i 回断开 负载变化的线路额定电流原始电流负载断后电负载 起点终点线路号 ( a )( a )率( )流( a )率( ) 安定大屯 11 2 0 05 1 6 1 4 3 12 1 2 1 1 7 7 安定龙河 l1 4 2 0 0 o5 0 6 73 5 7 大屯龙河 11 2 2 02 7 2 12 2 _ 31 3 5 61 1 1 大屯龙河 21 2 2 02 7 2 12 2 31 3 5 61 1 1 龙河康仙 1 1 2 2 0 0 01 5 9 91 3 1 龙河康仙 21 2 2 00o1 5 9 91 3 1 霸州康仙 l1 6 9 03 7 2 92 2 15 2 7 73 l _ 2 霸州康仙 21 6 9 03 7 2 92 2 1 5 2 7 7 3 1 2 5 大屯龙河n 1 当屯龙双回线一回断开，龙河站运行方式不变。经计算，网内母线电压水平基 本没有变化，线路负载变化情况见下表。 表2 1 2 屯龙i 回断开 i负载变化的线路额定电流原始电流负载率断后电负载率 i 起点终点线路号 ( a )( a )( ) 流( a ) ( ) 1 人屯龙河 2 1 2 2 02 7 2 12 2 35 4 8 24 4 9 表2 - 1 3 屯龙l i 回断开 负载变化的线路额定电流原始电流负载率断后电负载率 l 起点终点线路号 ( a )( a ) ( )流( a )( ) 1 人屯龙河 l1 2 2 02 7 2 ，l2 2 35 4 8 24 4 9 6 霸州康仙n 1 当霸康双回线一回断开，另一回线带康仙站全站负荷。经计算，网内母线电压 水平基本没有变化，线路负载变化如下表。 表2 1 4 霸康i 回断开 负载变化的线路额定电流原始电流负载断后电负载 l 起点终点线路号 ( a ) ( a ) 率( )流( a )率( ) l 霸州康仙 21 6 9 03 7 2 92 2 1 7 5 0 3 4 4 3 表2 1 5 霸康i i 回断开 负载变化的线路额定电流原始电流 负载 断后电负载 l 起点终点线路号 ( a ) ( a ) 率( )流( a )率( ) i 霸州i 康仙 l1 6 9 03 7 2 9 2 2 17 5 0 34 4 3 7 霸州一高头n 1 当霸高双回线一回断开，另一回线带高头站全站负荷。经计算，网内母线电压 华北电力大学硕+ 学位论文 水平基本没有变化，线路负载变化如下表。 表2 1 6 霸高i 回断开 负载变化的线路额定电流 原始电流 负载 断后电 负载 起点终点线路号 ( a )( a ) 率( )流( a ) 率( ) 霸州高头 21 4 0 01 6 3 81 1 72 7 0 71 9 3 高头广安l1 6 9 0 1 1 0 3 6 5 7 1 64 2 张庄广安 l1 4 0 06 3 24 58 8 76 3 张庄广1 安 21 4 0 06 3 24 58 8 76 3 霸州张庄l1 4 0 02 3 0 7 1 6 52 5 5 31 8 2 霸州张庄 21 4 0 02 4 5 71 7 62 7 2 11 9 4 表2 1 7 霸高1 i 回断开 负载变化的线路额定电流原始电流负载断后电负载 起点终点线路号 ( a )( a )率( )流( a )率( ) 霸州高头 l1 4 0 01 6 3 81 1 72 7 0 71 9 3 高头，支 l1 6 9 0l l o 36 57 1 64 2 张庄广安 11 4 0 06 3 24 58 8 76 3 张庄广安 21 4 0 06 3 24 58 8 76 ，3 霸州张庄 11 4 0 0 2 3 0 7 1 6 5 2 5 5 3 1 8 2 霸州张庄 21 4 0 02 4 5 71 7 62 7 2 11 9 4 8 霸州张庄n - 1 霸张双回线其中一回断开，另一回线带张庄站及张广双回线运行。经计算，网 内母线电压水平基本没有变化，线路负载变化如下表。 表2 1 8 霸张i 回断开 负载变化的线路额定电流原始电流负载断后电负载 起点终点线路号 ( a )( a )率( )流( a )率( ) 霸州 张庄2 1 4 0 0 2 4 5 7 1 7 62 6 7 8 1 9 1 霸州高头 l1 4 0 01 6 3 81 1 71 9 8 31 4 1 霸州高头 21 4 0 01 6 3 81 1 71 9 8 31 4 1 高头广安 l1 6 9 01 1 0 36 51 8 4 31 0 9 张庄广安 l1 4 0 06 3 24 52 6 41 8 张庄j 文 2 1 4 0 06 3 24 52 6 41 8 表2 1 9 霸张回断开 负载变化的线路额定电流原始电流负载断后电负载 起点 终点线路号 ( a )( a )率( )流( a ) 率( ) 霸州张庄 l1 4 0 02 3 0 71 6 52 6 7 81 9 1 霸州高头 l1 4 0 01 6 3 81 1 ，7 1 9 8 3 1 4 1 霸州高头 21 4 0 01 6 3 81 1 71 9 8 31 4 1 高头广安 l1 6 9 0l l o 36 51 8 4 31 0 9 张庄广安l 1 4 0 06 3 2 4 5 2 6 41 8 张庄广安 21 4 0 06 3 24 52 6 41 8 华北电力大学硕士学位论文 9 霸州一策城n 1 霸策双回线其中一回断开，可由另一回线带策城站全部负荷。经计算，网内母 线电压水平基本没有变化，线路负载变化如下表。 表2 - 2 0 霸策i 回断开 负载变化的线路额定电流原始电流负载断后电负载1 i 起点j 终点j 线路号 ( a )( a )率( )流c a )率( ) i i 霸州l 策城i 2 1 4 0 0 4 5 6 83 2 69 2 3 56 5 9 表2 - 2 1 霸策i i 回断开 负载变化的线路额定电流原始电流 负载 断后电 负载i l 起点终点线路号 ( a )( a )率( )流c a ) 率( ) l l 霸州策城 l1 4 0 04 5 6 83 2 69 0 6 86 4 8 l o 张庄一广安n 1 张广双回线其中一回断开，可由另一回线带广安站全部负荷，运行方式不变。 经计算，网内母线电压水平基本没有变化，线路负载变化如下表。 表2 - 2 2 张广i 回断开 负载变化的线路额定电流原始电流 负载 断后电 负载 起点终点线路号 ( a )( a )率( )流( a )率( ) 张庄，义 2 1 4 0 06 3 24 51 1 2 88 1 高头广安 11 6 9 01 1 0 36 51 2 5 47 4 霸州高头 l1 4 0 01 6 3 81 1 71 6 9 91 2 1 霸州高头 21 4 0 01 6 3 8 1 1 7 1 6 9 91 2 1 霸州张庄 11 4 0 02 3 0 71 6 52 2 3 71 5 9 霸州张庄 21 4 0 02 4 5 71 7 62 3 8 31 7 o 表2 - 2 3 张广l i 回断开 负载变化的线路额定电流原始电流 负载 断后电 负载 起点终点线路号 ( a )( a ) 率( )流( a )率( ) 张庄广安 l1 4 0 06 3 14 51 1 2 88 1 高头广安 l1 6 9 01 1 0 3 6 5 1 2 5 47 4 霸州高头 l1 4 0 01 6 3 81 1 71 6 9 91 2 1 霸州高头 21 4 0 01 6 3 8“71 6 9 ，91 2 1 霸州张庄 l1 4 0 02 3 0 7 1 6 5 2 2 3 71 5 9 霸州 张庄 21 4 0 02 4 5 7 1 7 62 3 8 ，31 7 0 1 1 高头一广安n 1 由于高头和广安两站之间是单回线联络，所以当n 1 时运行方式必然改变，变 成开环运行。经计算，网内母线电压水平基本没有变化，线路负载变化如下表。 1 3 华北电力大学硕士学位论文 表2 2 4 高广线断开 负载变化的线路额定电流原始电流负载断后电负载 起点终点线路号 ( a )( a ) 率( )流( a )率( ) 霸州高头 l1 4 0 01 6 3 81 1 71 2 5 38 9 霸州 高头21 4 0 01 6 3 871 2 5 49 0 霸州张庄 l1 4 0 02 3 0 71 6 52 8 2 82 0 2 霸州张庄 21 4 0 02 4 5 71 7 63 0 1 42 1 5 张庄 广安 l1 4 0 06 3 24 51 1 8 88 5 张庄广安 21 4 0 06 3 24 51 1 8 88 5 2 2 0 k v 线路n 1 总结： 正常运行条件下，系统内的线路负载情况和母线电压水平良好。再加上廊坊电 网主干网线路额定电流较大，线路阻抗较小，线路实际传输功率相对线路传输极限 能力较小，所以全部2 2 0 k v 线路n 1 校验的时候都没有出现线路过载，网内母线电 压越限的状况。另外所有2 2 0 k v 变电站都形成了双回线辐射或者环网联络，保证了 在2 2 0 k v 线路n 1 校验中不会出现失负荷状况。 2 3 22 2 0 k v 线路n - 2 校验 1 安定一大屯双回线n 2 安屯双回线都断开后，通过屯龙双回线向大屯供电。安龙线在龙河站经屯龙双 回线带大屯站全部负荷，龙康双回线带龙河站全部负荷。 表2 2 5 安屯双回断开 负载变化的线路额定电流原始电流负载断后电负载 起点终点线路号 ( a )( a ) 率( )流( a )率( ) 安定龙河 l1 4 2 0o05 2 8 53 7 2 大屯龙河 l1 2 2 02 7 2 12 2 32 4 2 51 9 9 人屯龙河 21 2 2 02 7 2 12 2 _ 32 4 2 51 9 9 龙河康仙 l1 2 2 0oo2 5 2 52 0 7 龙河康仙 21 2 2 0o02 5 2 52 0 7 霸州康仙 l1 6 9 03 7 2 92 2 16 2 7 1 3 7 1 霸州康仙 21 6 9 03 7 2 92 2 16 2 7 13 7 1 2 霸州一康仙双回线n 2 霸康双回线都断开后，由龙康双回线供康仙站全部负荷。 表2 2 6 霸康双回断开 负载变化的线路 额定电流 原始电流 负载断后电负载 起点终点线路号 ( a ) ( a ) 率( )流( a )率( ) 安定 龙河 l 1 4 2 0 oo 2 2 5 51 5 9 大屯龙河l1 2 2 0 2 7 2 1 2 2 34 2 4 43 4 8 大屯龙河 21 2 2 02 7 2 12 2 34 2 4 43 4 8 龙河康仙 11 2 2 00o3 7 8 83 1 1 1 4 华北电力大学硕士学位论文 负载变化的线路额定电流原始电流负载断后电负载 起点终点线路号 ( a )( a ) 率( )流c a )率( ) 龙河康仙 21 2 2 00o3 7 8 83 1 1 安定 大屯 l1 2 0 05 1 6 1 4 3 16 7 1 75 5 9 安定大屯 2 1 2 0 05 1 6 14 3 16 7 1 75 5 9 3 霸州张庄双回线n 2 霸张双回线都断开后，环网解开形成辐射供电，张庄站负荷由霸高双回线、高 广线、广张双回线供。 表2 - 2 7 霸张双回断开 负载变化的线路额定电流原始电流负载断后电 负载 起点终点线路号 ( a )( a )率( )流( a )率( ) 霸州 高头l1 4 0 01 6 3 81 1 73 9 8 62 8 5 霸州高头 21 4 0 01 6 3 8“73 9 8 62 8 5 高头j 。芟l1 6 9 0 1 1 0 3 6 55 9 8 23 5 4 张庄广安 l1 4 0 06 3 24 51 7 5