判定百万千瓦机组是否适合接入220kV电网的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种判定百万千瓦机组是否适合接入220kV电网的方法。
【背景技术】
[0002] 近年来我国沿海经济发达的地区电力负荷增长较快，负荷密度不断增大，相应地， 电厂供电范围不断缩小，同时，随着国家"上大压小"能源政策的逐步落实，部分地区220kV 装机反而逐步减少，500kV/220kV降压容量需求不断扩大。
[0003] 另一方面，电力系统正常运行过程中，发生短路故障，流经故障点的电流瞬态值可 达到额定电流的数十倍。若短路电流超过了断路器的遮断能力，则断路器不能在规定时间 内切除故障，将导致事故范围扩大甚至系统失稳。因此一般需采取各种措施限制短路电流 水平，随着电网发展、网架结构逐渐加强，500kV电网短路电流水平较高。若新增1000MW机 组全部接入500kV电网，将会使500kV电网短路电流快速攀升。与此同时，我国华东等地区 部分220kV分区电网负荷规模大、网架坚强，已初步具备1000MW机组的接入条件，而且短路 电流控制也相对容易。
[0004] 目前我国100CMW火电机组均以500kV及以上电压等级接入电网。日本等发达国 家已有100CMW机组接入380kV以下电网的先例。在本领域，单机容量在100CMW及以上的 发电机组被称为百万千瓦机组。在满足电网安全稳定的前提下，将百万千瓦机组接入220kV 电网，可减少电网500kV主变压器投资，降低500kV和220kV电网的短路电流水平。从提 高地区供电能力和控制短路电流水平的角度，开展百万千瓦机组接入220kV电网实用化研 究，符合社会发展实际需要，能够产生一定的经济效益。
[0005] 百万千瓦机组接入220kV电网的适用范围受到短路电流水平、电压波动要求、送 出通道能力等多方面条件的限制。本发明提出了一种快速、直观、可靠的百万千瓦机组接入 220kV电网适用范围判定方法，能够迅速直观的分析比较不同的百万千瓦机组220kV接入 方案的可行性和优缺点，为电力规划设计人员提供了一种有效的电厂接入系统设计工具。
[0006] 目前我国尚没有开展百万千瓦火电机组接入220kV电网设计的先例。按照常规的 电厂接入设计方法，需要在搭建地区220kV电网计算数据的基础上，对各种接入系统方案 进行短路电流计算、潮流计算、电压灵敏度计算等电气计算，以验证接入方案是否可行。这 样一来，计算量巨大且容易出现差错，设计效率低且工作量大，同时在判定是否适用时也无 法简单而直观地进行判定。
[0007] 因此，为了满足简单快速进行适用判定的要求，需要提供一种对常规接入判定模 型进行简化之后的新的判定方法。
【发明内容】
[0008] 本发明的第一方面提供了一种判定百万千瓦机组是否适合接入220kV电网的方 法，其特征在于，包括以下步骤：
[0009] 获取变电站的主变台数和接入方案中的百万千瓦机组的机组台数；
[0010] 根据所述变电站的主变台数和所述接入方案中的百万千瓦机组的机组台数计算 第一至第四约束条件计算式；
[0011] 获取所述变电站的短路电流和所述接入方案中的线路等效长度；
[0012] 将所述线路等效长度代入所述第一至第四约束条件计算式，得到第一至第四约束 值；以及
[0013] 进行可行性判定，在该可行性判定中当所述短路电流的值小于所述第一约束值且 小于所述第二约束值且小于所述第三约束值且大于所述第四约束值时，判定为所述接入方 案可行，否则判定为不可行，
[0014] 所述第一约束条件计算式是变电站500kV侧短路电流约束条件计算式，
[0015] 所述第二约束条件计算式是变电站220kV侧短路电流约束条件计算式，
[0016] 所述第三约束条件计算式是电厂220kV侧短路电流约束条件计算式，
[0017] 所述第四约束条件计算式是电厂接入点电压波动约束条件计算式。
[0018] 本发明的第二方面提供了另一种判定百万千瓦机组是否适合接入220kV电网的 方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0019] 获取变电站的主变台数和接入方案中的百万千瓦机组的机组台数；
[0020] 根据所述变电站的主变台数和所述接入方案中的百万千瓦机组的机组台数计算 第一至第四约束曲线；
[0021] 获取所述变电站的短路电流和所述接入方案中的线路等效长度；
[0022] 以线路等效长度为横坐标，短路电流为纵坐标，在同一个坐标系内绘制所述第一 至第四约束曲线；
[0023] 将位于所述第一约束曲线的下方且位于所述第二约束曲线的下方且位于所述第 三约束曲线的下方且位于所述第四约束曲线的上方的区域设为适用区域；以及
[0024] 进行可行性判定，在该可行性判定中将横坐标为所述接入方案中的线路等效长度 且纵坐标为所述变电站的短路电流的方案对应位置点绘制于所述坐标系上，当所述方案对 应位置点位于所述适用区域之内时，判定为所述接入方案可行，否则判定为不可行，
[0025] 所述第一约束曲线是变电站500kV侧短路电流约束曲线，
[0026] 所述第二约束曲线是变电站220kV侧短路电流约束曲线，
[0027] 所述第三约束曲线是电厂220kV侧短路电流约束曲线，
[0028] 所述第四约束曲线是电厂接入点电压波动约束曲线。
[0029] 在另一优选例中，同时对所述接入方案的本期方案和远景方案进行可行性判定， 只有在本期方案和远景方案的判定结果都是接入方案可行的情况下，才将该接入方案作为 推荐接入方案。
[0030] 用常规的电厂接入设计方法分析百万千瓦机组接入220kV电网的适用范围需要 进行大量的电气计算，工作量很大，并且不能直观地揭示百万千瓦机组接入对系统的影响， 以及接入方案的比较。本发明提供了一种新的判定百万千瓦机组是否适合接入220kV电网 的方法，对常规的电厂接入设计方法中所用到的判定模型进行了大幅度简化，提高了设计 工作效率，减轻了设计工作量。
【附图说明】
[0031] 图1为百万千瓦机组接入220kV电网的简化示意图。
[0032] 图2为应用图表的方法来实现本发明的判定方法的示意图。
[0033] 图3为应用图表的方法来实现本发明的判定方法的另一个示意图。
[0034] 图4为应用图表的方法来实现本发明的判定方法的另一个示意图。
[0035] 图5为应用图4来同时判定接入方案的本期方案和远景方案的示意图。
【具体实施方式】
[0036] 下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，以下实