（1. 国网天津市电力公司经济技术研究院 天津 300171；2. 国网天津市电力公司 天津 300000）
摘要：本文针对天津宝北500kV变电站220kV出线工程方案，阐述了方案规划原则，并根据原则开展了方案设计，制定了两种出线方案，从短路电流计算、潮流计算、稳定计算角度研究对比了两种方案，选择方案二，最终确定工程方案，具备较强的实际应用价值。
关键词：出线规划；方案设计
0项目背景
根据天津电网“十三五”规划，为了完善天津500kV 电网主网架，提高天津北部电网的可靠性，满足蓟县、宝坻等地区负荷发展的需要，规划于天津市宝坻区北部建设宝北500kV变电站。
宝北站本期规模为2×750MVA主变，500kV出线4回，分别为：盘山电厂2回，北郊1回，芦台1回；500kV主接线采用一个半接线。本文将详细分析220kV出线方案。
1 220kV出线规划原则
在网络结构方面，需满足：
（1）控制短路电流，220kV枢纽变电站短路电流水平按50kA控制；
（2）潮流分布合理，电网结构与负荷发展水平相协调；
（3）运行灵活，满足多种运行方式下对电网、对用户的供电可靠性要求，对大容量电源接入具有较强的适应能力。
（4）结合远景年目标网架，合理安排本期方案，向远景年目标网架过渡时网络结构调整应尽可能少。
在供电可靠性方面，需满足：
（1）满足《电力系统安全稳定导则》要求；
（2）“N-1”情况下，无线路、主变过载负荷，主要厂站电压水平满足要求；
（3）“N-2”情况下，电网具有较强的负荷转移能力，应尽量减少停电范围。
2宝北220kV 出线方案
2.1方案设计
根据地区电网现状，蓟县地区电网及宝坻地区部分电网由唐山电网供电，相对独立于天津电网之外，构成一个单独的分区，输送距离长，线路损耗大，而且不利于运行管理。因此通过宝北500kV站的建设，由宝北站为蓟县、宝坻地区电网供电，同时结合远景年目标网架，提出本期宝北站220kV出线的两个方案：
方案一：新出线8回，分别是：新出2回220kV线路π接蓟宝单回线路；新出2回220kV线路改接湖蓟双回（后湖侧）线路；新出2回220kV线路π接台宝单回线；新出2回220kV线路π接台陈单回线路。最终形成至蓟县站3回线路，至芦台220kV母线2回线路，至宝坻站2回线路，至陈甫站1回线路。
方案二：新出线9回，分别是：新出2回220kV线路π接蓟宝单回线路，再新出1回至蓟县；新出2回220kV线路至渔阳，新出2回220kV线路π接台宝单回线；新出2回220kV线路π接台陈单回线路。最终形成至蓟县站2回线路，至渔阳站2回线路，至芦台站220kV母线2回线路，至宝坻站2回线路，至陈甫站1回线路。
2.2方案比较
本节通过比较两个方案的短路电流水平、潮流分布情况、电压水平以及电网暂态稳定水平几个方面，分析两个方案的优缺点。宝北220kV出线工程计算水平年取2017年。
（1）短路电流计算
方案一：新出线8回，形成宝北至蓟县站3回，至芦台站两回，至宝坻站2回，至陈甫站1回。为限制220kV电网短路电流水平，建议断开宝北至芦台之间的220kV双回线路，宝北500kV站通过宝北～蓟县～渔阳～太平双回220kV双回线路和唐山太平500kV站构成一个供电分区。
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方案二：新出线9回，形成宝北至蓟县站2回，至渔阳站2回，至芦台站2回，至陈甫站1回，至宝坻站2回。为限制220kV电网短路电流水平，建议断开渔阳至太平双回线路，宝北通过宝北～芦台双回220kV线路和芦台500kV站构成一个供电分区。
从短路电流计算结果看，方案一在断开宝北至芦台之间的220kV双回线路后，各厂站短路电流水平均能满足要求，方案二在断开渔阳至太平双回线路后，各厂站短路电流水平均能满足要求。
（2）潮流计算
根据天津主网十二五规划，预计2017年天津电网最大负荷20，000MW，220kV及以上电网损耗按2％考虑，计及400MW，被不参与计算的地方及自备电厂平衡掉的负荷约1600MW，本次计算负荷设定为18，000MW。
对两个方案开展潮流对比分析，可以看出：
（i）正常方式下，方案二宝北和芦台两座500kV变电站负载率均略高，有利于功率下降，但同时又能满足N-1要求。
（ii）N-1方式下，两个方案均能满足要求。
（iii）N-2方式下，两个方案均无主变或线路过载问题，但是方案一在宝北两台变停运方式下，由于路径长，末端电压较低，宝坻站为205.5kV；而方案二在500kV主变N-2方式下，末端电压最低在220kV以上。
（3）稳定计算分析
从稳定计算结果看，方案一和方案二共同的问题是唐山太平一台变停运，唐山地区迁西电厂G1机组失稳。针对唐山太平一台变故障造成唐山地区迁西机组失稳的情况，建议加强设备维护、减少故障发生概率，在发生故障的情况下可以采取切机措施，将迁西G1机组从主网切除，系统可以维持稳定运行。
2.3推荐方案
本文推荐方案二，理由如下：
（1）供电可靠性高、运行灵活。方案二形成宝北～蓟县～渔阳～宝北的三角环网，具有较高的供电可靠性，运行上也较为灵活。方案二更有利于500kV主变功率下降，同时可以避免由唐山电网远距离供电，N-2方式下电网末端电压水平也更高。
（2）利于运行管理。方案二情况下，在运行上可以考虑断开蓟县至太平的双回220kV线路，使蓟县、宝坻地区电网完全由宝北站供电，有利于宝北站功率下降；而方案一形成宝北～蓟县～渔阳～太平的链式通道，这一通道在运行上不宜断开，会增加运行管理的复杂性。
（3）利于向远景年过渡。根据远景年目标网架，宝北站最终形成至芦台500kV站双回链式通道；形成宝北至北郊站双回链式通道；形成宝北至蓟北500kV站的两条双回链式通道。通过方案二的实施，基本完成搭建这4个双回链式通道，较为容易地过渡到远景年目标网架。
3结论
本文围绕天津宝北500kV变电站220kV出线工程方案选择，依据220kV出线规划原则，制定两种出线方案，通过短路电流计算、潮流计算、稳定计算分析，选择推荐方案二，得出结论如下：
（1）宝北站220kV出线最终规模16回，分别为：宝坻2回、陈甫2回、蓟县2回、芦台2回、蓟东2回、东施古2回、高家庄2回、备用2回。220kV主接线采用双母线双分段接线。
（2）宝北站220kV出线本期规模推荐出线9回，分别为：蓟县2回，渔阳2回，芦台2回，宝坻2回，陈甫站1回。220kV主接线采用双母线双分段接线。
渔阳站需要扩建两个220kV间隔，蓟县220kV站需要腾出2212间隔（现湖蓟一线）给宝北工程本期出线使用。
作者简介：
刘梦璇（1985－），女，工程师，博士，主要从事电网项目前期管理工作，单位：国网天津市电力公司经济技术研究院
张顺先（1979－），男，工程师，本科，主要从事电网规划管理工作，单位：国网天津市电力公司经济技术研究院
张 来（1979－），男，高级工程师，硕士，主要从事电网规划设计工作，单位：国网天津市电力公司经济技术研究院
魏联滨（1976－），男，高级工程师，本科，主要从事电网规划管理工作，单位：国网天津市电力公司。
论文作者:刘梦璇1,张顺先1,张来1,魏联滨2
论文发表刊物:《电力设备》2015年8期供稿
论文发表时间:2016/3/1
标签：蓟县论文; 方案论文; 电网论文; 线路论文; 宝坻论文; 天津论文; 太平论文; 《电力设备》2015年8期供稿论文;