核心提示：　　電力系統(tǒng)的電磁環(huán)網(wǎng)（eletromagnetcycolramanetwork），是指不同電壓等級(jí)的輸電線路通過(guò)變壓器或電磁耦合構(gòu)成的環(huán)形電網(wǎng)。　　電力系統(tǒng)一個(gè)新的更高的電壓等級(jí)問(wèn)世的早期，網(wǎng)絡(luò)在結(jié)

　　電力系統(tǒng)的電磁環(huán)網(wǎng)（eletromagnetcycolramanetwork），是指不同電壓等級(jí)的輸電線路通過(guò)變壓器或電磁耦合構(gòu)成的環(huán)形電網(wǎng)。

　　電力系統(tǒng)一個(gè)新的更高的電壓等級(jí)問(wèn)世的早期，網(wǎng)絡(luò)在結(jié)構(gòu)上不可能做到非常堅(jiān)強(qiáng)，而是一步步完善、加強(qiáng)并日臻合理的。在這個(gè)完善、強(qiáng)化的過(guò)程中，為了獲取大的網(wǎng)絡(luò)傳輸功率，以合理利用廉價(jià)資源，滿(mǎn)足用戶(hù)對(duì)最大用電的要求等，電力系統(tǒng)大多出現(xiàn)一個(gè)或多個(gè)電磁環(huán)網(wǎng)運(yùn)行。

　　電力系統(tǒng)電磁環(huán)網(wǎng)運(yùn)行，通常是指兩個(gè)相鄰電壓等級(jí)的電氣元件聯(lián)結(jié)成環(huán)網(wǎng)運(yùn)行。兩個(gè)以上電壓等級(jí)的電氣設(shè)備形成電磁環(huán)網(wǎng)運(yùn)行的情況，只有在調(diào)度員處理事故或轉(zhuǎn)移負(fù)荷的短暫時(shí)刻里，通過(guò)驗(yàn)算確無(wú)問(wèn)題，方可采用這種過(guò)渡式的臨時(shí)的極端特殊的電力系統(tǒng)運(yùn)行方式。

　　1電磁環(huán)網(wǎng)開(kāi)環(huán)運(yùn)行的必要性在電力系統(tǒng)運(yùn)行中，對(duì)電磁環(huán)網(wǎng)運(yùn)行往往比較忌諱。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)1970~1990年共發(fā)生與電網(wǎng)結(jié)構(gòu)相關(guān)的功角和電壓穩(wěn)定破壞（stabilitydestroy）事故187次，其中與高低壓網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)有關(guān)的事故達(dá)55次，占20.2%.國(guó)外與電磁環(huán)網(wǎng)相關(guān)的大停電事故也屢見(jiàn)不鮮，如1996年7月2日美國(guó)西部電力系統(tǒng)大停電事故，當(dāng)PACI（三回500 kV交流）斷開(kāi)后，大量潮流涌向東部345/230kV網(wǎng)絡(luò)，致使電壓穩(wěn)定破壞，WSCC解列為5個(gè)孤島，200多萬(wàn)個(gè)用戶(hù)停電，損失負(fù)荷10576MW，最長(zhǎng)停電時(shí)間達(dá)6.4 h.同年8月10日，該電力系統(tǒng)同類(lèi)性質(zhì)的事故再度發(fā)生，停電用戶(hù)、損失負(fù)荷、停電時(shí)間都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)7月2日事故。因此，人們往往“談環(huán)色變”，只要可能，電磁環(huán)網(wǎng)則采取開(kāi)環(huán)方式。

　　開(kāi)環(huán)運(yùn)行有很多可取之處：穩(wěn)定易于控制。在開(kāi)環(huán)網(wǎng)絡(luò)中發(fā)生干擾，往往切除故障元件，再輔以有效的事故處理手段，即可平息事態(tài)發(fā)展。在環(huán)網(wǎng)中如果發(fā)生故障，不少情況下切除故障元件后，將引起功率轉(zhuǎn)移，使非故障元件通過(guò)功率越限而導(dǎo)致穩(wěn)定破壞。

　　整送端電源的有功（或功角）和無(wú)功（或電壓）即能達(dá)到調(diào)整潮流的目的。合環(huán)時(shí)，潮流在環(huán)網(wǎng)內(nèi)自然分布，控制困難，往往發(fā)生環(huán)網(wǎng)元件通過(guò)功率有的滿(mǎn)載甚至過(guò)載，有的閑置。

　　行，是限制短路容量的重要手段。合環(huán)運(yùn)行，因綜合阻抗往往較小，短路容量比較大。短路容量大的母線，是那些出線較多，并且電源出線集中的母線。這些母線發(fā)生故障，往往是觸發(fā)電力系統(tǒng)大事故的元兇。

　　4'簡(jiǎn)化繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置。環(huán)網(wǎng)的繼電保護(hù)和穩(wěn)定措施配置比非環(huán)網(wǎng)要復(fù)雜得多，配合的難度較大。保護(hù)和安全自動(dòng)裝置的復(fù)雜化和不配合，一般是事故的直接或擴(kuò)大原因。

　　5）在某些環(huán)網(wǎng)中，因?yàn)殚_(kāi)環(huán)運(yùn)行不存在環(huán)流問(wèn)題，可能輸電損失比合環(huán)運(yùn)行時(shí)要小，從而可提高輸電效率。

　　2電磁環(huán)網(wǎng)運(yùn)行的可能性在電力系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行中，并非排斥一切電磁環(huán)網(wǎng)運(yùn)行方式，相反，在有些情況下，也許在一段時(shí)間內(nèi)在充分利用資源、提高輸電可靠性、降低輸電損失等方面電磁環(huán)網(wǎng)運(yùn)行比開(kāi)環(huán)運(yùn)行更利大于弊。

　　采用電磁環(huán)網(wǎng)運(yùn)行，應(yīng)慎重，并堅(jiān)持以下原則：！在事故情況下，環(huán)網(wǎng)中任一元件主要是高壓元件'斷開(kāi)，即使發(fā)生功率轉(zhuǎn)移，也不至造成穩(wěn)定破壞。！電磁環(huán)網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，繼電保護(hù)配置、整定配合好，安全穩(wěn)定措施實(shí)施簡(jiǎn)單可靠。！電磁環(huán)網(wǎng)運(yùn)行后，受端電壓水平應(yīng)基本不受影響。！電磁環(huán)網(wǎng)運(yùn)行，任一母線短路容量的提高，不應(yīng)造成開(kāi)關(guān)遮斷困難。！電磁環(huán)網(wǎng)運(yùn)行，輸電損失不應(yīng)明顯增加。

　　如果滿(mǎn)足以上5條原則，電磁環(huán)網(wǎng)運(yùn)行應(yīng)是可以接受的。但是，必須指出，大量的事故并不完全在人們的預(yù)想之中，因此，電力系統(tǒng)在采用電磁環(huán)網(wǎng)運(yùn)行方式時(shí)，應(yīng)有防止事故聯(lián)鎖發(fā)生，造成大的功率轉(zhuǎn)移，可能引起穩(wěn)定破壞，或引起某些反映負(fù)荷電流等的保護(hù)錯(cuò)誤動(dòng)作的可靠措施。

　　3湖南電力系統(tǒng)500/220kV電磁環(huán)網(wǎng)運(yùn)行方式的建議3.1湖南電力系統(tǒng)現(xiàn)已形成一個(gè)500kV菱形單環(huán)網(wǎng)；500kV與220kV電磁環(huán)網(wǎng)運(yùn)行，如所示。直接上500kV網(wǎng)絡(luò)的電源有與華中電力系統(tǒng)相聯(lián)的葛崗線和五強(qiáng)溪電廠。在崗市變500/220kV網(wǎng)絡(luò)之間有功率雙向交換。正常情況下，在婁底和云田500/220kV網(wǎng)絡(luò)之間只有單向有功功率交換，即500kV網(wǎng)絡(luò)向220kV網(wǎng)絡(luò)注入有功功率。

　　3.2在這個(gè)復(fù)雜的電磁環(huán)網(wǎng)中，存在以下兩個(gè)主要問(wèn)題：崗市和西電220kV東送“瓶頸”

　　崗市變電站220kV送出的“瓶頸”。崗市變電站往220kV網(wǎng)絡(luò)送電受三回220kV聯(lián)絡(luò)線（崗鐵、崗德、崗迎）輸送容量限制。三回線路輸送功率的大小與全系統(tǒng)負(fù)荷水平、江埡和石門(mén)、五強(qiáng)溪電廠的出力、葛洲壩電廠南送功率大小、明山、盤(pán)山、護(hù)城、武圣宮4個(gè)220kV變電站的負(fù)荷大小等有關(guān)。連接到崗市變220kV母線上的發(fā)電裝機(jī)容量900MW，在某些情況下，還需通過(guò)主變接納部分五強(qiáng)溪電廠和葛洲壩電廠南送電力。2000年系統(tǒng)最大和最小負(fù)荷時(shí)，明山、盤(pán)山、護(hù)城、武圣宮等4個(gè)220kV變電站合計(jì)最大負(fù)荷和最小負(fù)荷僅分別為250MW和120MW.因此，三回220kV線路經(jīng)常處在大負(fù)荷下運(yùn)行，并成為崗市變電站220kV送出的“瓶頸”。！益陽(yáng)到長(zhǎng)沙的西電東送“瓶頸”。常德、益陽(yáng)220kV系統(tǒng)接入發(fā)電容量近1 570MW，其中有水電容量近970MW.地區(qū)（含張家界、護(hù)城變和廠用電'2000年最大和最小負(fù)荷合計(jì)僅分別為770MW和340MW，分別加上吉首和懷化地區(qū)最大負(fù)荷260MW、最小負(fù)荷120MW也只有最大負(fù)荷1030MW，最小負(fù)荷460MW，亦即有540*1110MW必須經(jīng)過(guò)崗市變電站主變和益陽(yáng)到長(zhǎng)沙的兩回220kV聯(lián)絡(luò)線送出。崗市變電站主變?nèi)萘績(jī)H50萬(wàn)kV*A，益陽(yáng)到長(zhǎng)沙的兩回220kV聯(lián)絡(luò)線送電總?cè)萘堪捶€(wěn)定要求不能超過(guò)350MW.因此，在低谷負(fù)荷時(shí)西電東送嚴(yán)重受阻。

　　（2）在下列情況下，如果措施不力，可能致使220kV系統(tǒng)穩(wěn)定破壞，大面積停電。！崗市變電站主變故障跳閘；益陽(yáng)到長(zhǎng)沙的兩回220kV聯(lián)絡(luò)線中的一回跳閘；！葛崗線南送功率較大，加上五強(qiáng)溪電站滿(mǎn)發(fā)，500/220kV環(huán)網(wǎng)中任一條500kV線路跳閘，功率轉(zhuǎn)移。

　　3.3長(zhǎng)沙、益陽(yáng)500kV變電站和崗-益-長(zhǎng)-云500kV線路建成投產(chǎn)前，為了使500/220kV電磁環(huán)網(wǎng)能比較可靠地運(yùn)行，必須采取以下措施：！嚴(yán)格監(jiān)視、限制西部地區(qū)的發(fā)電出力，使其在平衡地區(qū)負(fù)荷后，不致使崗市變主變和220kV崗德、崗鐵、崗（太）迎線以及益陽(yáng)至長(zhǎng)沙的兩回220kV聯(lián)絡(luò)線輸送功率超過(guò)穩(wěn)定極限。

　　崗市變主變和220kV崗德、崗鐵、崗（太）迎線以及益陽(yáng)至長(zhǎng)沙的兩回220kV聯(lián)絡(luò)線跳閘，裝設(shè)遠(yuǎn)切西部發(fā)電機(jī)組或減出力或就地/遠(yuǎn)方切長(zhǎng)沙等負(fù)荷中心地區(qū)的負(fù)荷。

　　3.4石門(mén)電廠（江埡電站）、盤(pán)山變、護(hù)城變、窯坡變、明山變、武圣宮變接崗市變220kV同一母線，母聯(lián)開(kāi)關(guān)分開(kāi)，經(jīng)崗市變主變上500kV系統(tǒng)運(yùn)行。

　　這個(gè)打開(kāi)電磁環(huán)網(wǎng)的運(yùn)行方案其所以可行是因?yàn)椋海”P(pán)山變、護(hù)城變、窯坡變、明山變、武圣宮變加石門(mén)電廠廠用電在2000年最大、最小負(fù)荷分別為283MW和158MW，即須經(jīng)崗市變主變送出江埡電站300MW經(jīng)崗德、崗鐵、崗（太）迎三回220kV線路送出，是可行的。

　　2000年常德、益陽(yáng)、張家界、吉首和懷化地區(qū)，最大、最小負(fù)荷分別扣除盤(pán)山變、窯坡變、明山變、武圣宮變負(fù)荷后為800MW、350MW.亦即鳳灘、江埡、凌津?yàn)┒紳M(mǎn)發(fā)時(shí)，必須通過(guò)益陽(yáng)到長(zhǎng)沙的兩回220kV線路送出170*620MW，低谷負(fù)荷期間窩電270MW.如果考慮到水電大發(fā)時(shí)期石門(mén)電廠1臺(tái)機(jī)組檢修或停機(jī)備用，把江埡電站也接在經(jīng)崗市變主變直上500kV系統(tǒng)的220kV母線上，則問(wèn)題得到解決。但是，低谷負(fù)荷期間，益陽(yáng)到長(zhǎng)沙的兩回220kV線路總送出功率達(dá)到穩(wěn)定控制功率為350MW，任一回跳閘必須遠(yuǎn)切鳳灘或凌津?yàn)C(jī)組。

　　3.5益陽(yáng)、長(zhǎng)沙500kV變和崗益、益長(zhǎng)、長(zhǎng)云500kV線路投入運(yùn)行以后，除崗市變開(kāi)環(huán)點(diǎn)繼續(xù)保持外，還應(yīng)將220kV天迎、天（玉）毛線打開(kāi)。從而西部電磁環(huán)網(wǎng)運(yùn)行的歷史宣告結(jié)束。

　　4結(jié)束語(yǔ)在電網(wǎng)運(yùn)行中，有條件時(shí)，應(yīng)盡可能避免電磁環(huán)網(wǎng)運(yùn)行。萬(wàn)不得已，應(yīng)盡最大努力滿(mǎn)足電磁環(huán)網(wǎng)運(yùn)行的條件。在目前情況下，湖南電網(wǎng)西部電磁環(huán)網(wǎng)可在崗市變220kV母線開(kāi)環(huán)運(yùn)行。益陽(yáng)、長(zhǎng)沙500kV變和崗益、益長(zhǎng)、長(zhǎng)云500kV線路投入運(yùn)行以后，除維持崗市變220kV母線開(kāi)環(huán)外，還應(yīng)將220kV天迎、天（玉）毛線打開(kāi)。