一种特高压交流落点送出工程优选方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于电力系统安全稳定分析领域，具体涉及一种特高压交流落点送出工程 优选方法。
【背景技术】
[0002] 我国电网目前已形成华北-华中交流互联电网，华东电网孤网运行，通过直流系 统与华北-华中电网相联。依据规划，未来10-20年我国还将建设数十回特高压直流工程， 逐步形成特高压交直流混联电网，通过特高压直流、交流系统向中东部负荷中心供电。特高 压交流落点位置的选择成为1000/500kV电网协调发展的关键技术。
[0003] 目前，特高压交流落点送出工程的选择主要仍采用工程经验方法，首先初步选定 几组500kV出线方案，然后对各出线方案进行短路电流计算、潮流分布计算和安全稳定计 算，综合定性对各方案进行整体评估，选择相对较为合理的方案。整体看来，目前对特高压 交流落点送出工程的选择方法仍嫌粗放，条理性和系统性相对不足。并且随着电网的快速 发展，潮流方向、短路电流水平、安全稳定特性等均可能发生较大变化，仅依靠局部经验进 行特高压交流落点送出工程的选择，难以适应电网复杂变化的近期和中远期综合需求。
[0004] 因此，面对特高压电网加速建设，亟待解决特高压交流落点送出工程的优选等技 术问题。
【发明内容】
[0005] 为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种可快速确定出特高压交流落点送 出工程优选方法。
[0006] 为了实现上述发明目的，本发明采取如下技术方案：
[0007] 本发明提供一种特高压交流落点送出工程优选方法，包括以下步骤：
[0008] 步骤一：通过电力电量平衡分析，确定500kV地区电网有功电力缺额，初步选定特 高压交流落点的500kV电网范围；
[0009] 步骤二：依据特高压电网网架和装机情况，计算落点前特高压电网提供给特高压 落点变电站1000、500kV母线的短路电流；
[0010] 步骤三：计算特高压变电站通过双回500kV线路送往近区500kV电网的短路电 流；
[0011] 步骤四：计算特高压落点前近区各500kV变电站短路电流，依据步骤三计算结果， 判断特高压落点后近区500kV变电站短路电流是否超过变电站中断路器的额定遮断电流 (该遮断电流可以为50kA、63kA或80kA，本发明中以63kA为佳）；若超过变电站中断路器 的额定遮断电流，则不宜在该近区500kV变电站建设特高压交流落点送出工程；
[0012] 步骤五：针对通过步骤四筛选得到的多个近区500kV变电站，依据特高压规划下 网功率规模，确定特高压交流外送500kV线路条数，初步确定落点500kV变电站，形成特高 压交流落点送出工程方案集；
[0013] 步骤六：针对步骤五形成的每一个特高压交流落点送出工程方案，计算工程实施 后特高压变电站1000、500kV母线短路电流，若导致特高压变电站1000或500kV任一母线 短路电流超过变电站中断路器的额定遮断电流（该遮断电流可以为50kA、63kA或80kA，本 发明中以63kA为佳），则排除该方案；
[0014] 步骤七：针对步骤六形成的每一个特高压交流落点送出工程方案，采用PSD程序 进行短路电流校核和安全稳定校核，筛选最为合理的500kV送出工程方案。
[0015] 所述步骤一中，从电力电量平衡结果中，确定出500kV区域电网中供电缺口大的 区域电网，则初步选定这些区域电网作为特高压交流落点的范围。
[0016] 确定500kV区域电网中供电缺口大的区域电网的方法为：当500kV线路能够满足 对区域电网的供电需求，说明该区域电网无供电缺口；否则，说明该区域电网有供电缺口， 当供电缺口达到3000丽以上，则属于区域电网中供电缺口大的区域电网，则初步选定该区 域电网作为特高压交流落点的范围。
[0017] 所述步骤二中，通过PSD-SCCPC或PSD-SCCP短路电流程序计算落点前特高压电网 提供给特高压落点变电站1000 kV母线的短路电流I B1_S ;所述落点前特高压电网提供给特 高压落点变电站500kV母线的短路电流Ib525s通过式（1)、（2)计算得到：
抗；Uk%为1000 kV变压器的短路电压百分比；StS 1000 kV变压器的额定容量；Xs为1000 kV 系统的等值电抗；IB1_S为1000 kV系统注入短路电流值。
[0021] 所述步骤三中，计算特高压变电站通过双回500kV线路送往近区500kV电网的短 路电流。结合目前特高压电网建设经验和初步规划，特高压变电站的500kV出线一般在 30-90公里之间，考虑线路越长则短路电流衰减越多，为计算保守起见，按照长度为30公里 的双回500kV出线评估其造成的近区500kV母线短路电流增量I B]+，并按照下式进行计算：
(3)
[0023] 其中，IBj+为特高压变电站通过双回500kV线路送往近区第j个500kV变电站的短 路电流增量，j = 1，2, . . . . m，m为特高压落点近区500kV变电站个数，X1。为单回500kV线 路单位长度阻抗值（X = 0. 2712ΩΛπι)，L为500kV出线长度。，按30公里考虑。
[0024] 所述步骤四中，计算特高压落点后各500kV变电站的短路电流的方法为：
[0025] 首先，采用PSD-SCCPC或PSD-SCCP短路电流程序计算特高压落点前各500kV变电 站的短路电流；
[0026] 然后，将所述特高压落点前每个500kV变电站的短路电流依次与所述特高压变电 站通过双回500kV线路送往500kV变电站的短路电流增量相加，得到特高压落点后各500kV 变电站的短路电流。
[0027] 所述步骤五中，下网功率水平最低标准为4000MW，其所对应的500kV输电通道为2 个、500kV线路为4回；下网功率水平每增加1MW-2000MW时，500kV输电通道的增量为1个、 500kV线路的增量为2回，以此规则来确定特高压交流外送500kV线路条数。
[0028] 所述步骤六中，工程实施后特高压电网提供给特高压变电站1000 kV母线的短路 电流等于落点前特高压电网提供给特高压落点变电站1000 kV母线的短路电流I B1_S加上 工程实施后特高压电网提供给特高压变电站1000母线的短路电流增量IB1_ S+;工程实施后 特高压电网提供给特高压变电站500kV母线的短路电流等于落点前特高压电网提供给特 高压落点变电站500kV母线的短路电流I b525s加上工程实施后特高压电网提供给特高压变 电站500kV母线的短路电流增量IB525S+。
[0029] 工程实施后近区特高压（500kV)电网提供给特高压变电站1000、500kV母线的短 路电流增量IB525S+、IB1_S+按照下式进行计算：
[0032] 式中，k为特高压交流送出工程方案中500kV变电站个数，i = 1，2, .... k，Ib525i 为特高压交流落点前第i个500kV变电站高压母线短路电流数值，\。为单回500kV线路单 位长度阻抗值（X = 0. 2712 Ω /km)，L1为第i个500kV变电站到特高压变电站的500kV线 路长度。
[0033] 所述步骤七中，通过PSD-SCCPC或PSD-SCCP短路电流程序进行短路电流校核，若 短路电流不超标，则保留该方案，反之，则排除该方案；通过PSD-BPA程序对经过短路电流 校核后保留下来的方案进行安全稳定校核，在安全稳定校核过程中，选择故障潮流分布最 合理以及母线电压恢复水平最合理的特高压交流落点送出工程方案为优选方案。
[0034] 与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
[0035] 通过电力电量平衡初步确定特高压交流落点500kV变电站范围，通过评估特高压 落点后对近区500kV母线短路电流的影响初步筛选落点500kV变电站，大大缩小了可选近 区500kV变电站范围；结合特高压下送功率规模形成特高压交流落点送出工程方案集，通 过评估各方案对特高压变电站1000、500kV母线短路电流的影响进一步筛选送出工程方 案，有效减少了对各方案的综合评估计算工作量。与其他方法相比，该方法物理意义，通过 特高压电网和近区500kV电网短路电流配合约束剔除不合理的落点送出方案，大大减少了 不必要的计算分析，指向性明确，可快速确定合理的特高压交流落点送出工程方案。
【附图说明】
[0036] 图1是一种特高压交流落点送出工程优选方法流程图；
[0037] 图2是本发明实施例中初步选定特高压交流落点的500kV电网范围结构示意图；
[0038] 图3是本发明实施例中特高压交流送出工程方案1电网结构示意图；
[0039] 图4是本发明实施例中特高压交流送出工程方案2电网结构示意图。
【具体实施方式】
[0040] 下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
[0041] 如图1，本发明提供一种特高压交流落点送出工程优选方法，所述方法包括以下步 骤：
[0042] 步骤1 :从河南电网电力电量平衡的结果来看，许漯周、驻信地区供电缺口较大， 需要配置特高压交流落点，从500kV电网的实际情况来看，初步可供选择的500kV并网变电 站包括周口、周口西、邵陵、驻北、喳岈、驻东、狮河、信阳东，图2所示即为初步选定特高压 交流落点的500kV电网范围结构示意图。
[0043] 步骤2 :特高压驻马店站落点前短路计算表明，1000 kV电网注入驻马店1000 kV母 线的短路电流为46. 6kA，以45kA考虑。规划驻马店站为2*45000MVA变压器，1000 kV变压器 高中侧短路电压百分比按照18%考虑，则依照式（1)、式（2) 1000 kV电网注入驻马店500kV 母线短路电流为34. lkA。
[0044] 步骤3 :按照式（3)计算特高压变电站通过双回500kV线路送往近区500kV电网 的短路电流为23. 3kA。
[0045] 步骤4 :计算特高压落点前近区各500kV变电站短路电流，依据步骤3计算结果， 判断特高压落点后近区500kV变电站短路电流是否超过63kA，计算结果如表1所示：
[0046] 表1特高压落点前后近区各500kV变电站短路电流
[0048] 步骤5 :通过对表1计算结果分析可知，以距离遮断容量裕度为（15, 25) kA作为理 想裕度标准，考虑特高压经500kV双回线与500kV电网相联后，邵陵母线短路电流超标，因 此排除邵陵母线；周口西、驻北母线短路电流裕度较小，排除；周口、喳岈与泖河母线短