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

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

　　電力系統(tǒng)一個新的更高的電壓等級問世的早期，網(wǎng)絡(luò)在結(jié)構(gòu)上不可能做到非常堅強(qiáng)，而是一步步完善、加強(qiáng)并日臻合理的。在這個完善、強(qiáng)化的過程中，為了獲取大的網(wǎng)絡(luò)傳輸功率，以合理利用廉價資源，滿足用戶對最大用電的要求等，電力系統(tǒng)大多出現(xiàn)一個或多個電磁環(huán)網(wǎng)運行。

　　電力系統(tǒng)電磁環(huán)網(wǎng)運行，通常是指兩個相鄰電壓等級的電氣元件聯(lián)結(jié)成環(huán)網(wǎng)運行。兩個以上電壓等級的電氣設(shè)備形成電磁環(huán)網(wǎng)運行的情況，只有在調(diào)度員處理事故或轉(zhuǎn)移負(fù)荷的短暫時刻里，通過驗算確無問題，方可采用這種過渡式的臨時的極端特殊的電力系統(tǒng)運行方式。

　　1電磁環(huán)網(wǎng)開環(huán)運行的必要性在電力系統(tǒng)運行中，對電磁環(huán)網(wǎng)運行往往比較忌諱。據(jù)統(tǒng)計，我國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%.國外與電磁環(huán)網(wǎng)相關(guān)的大停電事故也屢見不鮮，如1996年7月2日美國西部電力系統(tǒng)大停電事故，當(dāng)PACI（三回500 kV交流）斷開后，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個孤島，200多萬個用戶停電，損失負(fù)荷10576MW，最長停電時間達(dá)6.4 h.同年8月10日，該電力系統(tǒng)同類性質(zhì)的事故再度發(fā)生，停電用戶、損失負(fù)荷、停電時間都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過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)則采取開環(huán)方式。

　　開環(huán)運行有很多可取之處：穩(wěn)定易于控制。在開環(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）和無功（或電壓）即能達(dá)到調(diào)整潮流的目的。合環(huán)時，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)元件通過功率有的滿載甚至過載，有的閑置。

　　行，是限制短路容量的重要手段。合環(huán)運行，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'簡化繼電保護(hù)和安全自動裝置。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，因為開環(huán)運行不存在環(huán)流問題，可能輸電損失比合環(huán)運行時要小，從而可提高輸電效率。

　　2電磁環(huán)網(wǎng)運行的可能性在電力系統(tǒng)的實際運行中，并非排斥一切電磁環(huán)網(wǎng)運行方式，相反，在有些情況下，也許在一段時間內(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)運行比開環(huán)運行更利大于弊。

　　采用電磁環(huán)網(wǎng)運行，應(yīng)慎重，并堅持以下原則：！在事故情況下，環(huán)網(wǎng)中任一元件主要是高壓元件'斷開，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)運行時，繼電保護(hù)配置、整定配合好，安全穩(wěn)定措施實施簡單可靠。！電磁環(huán)網(wǎng)運行后，受端電壓水平應(yīng)基本不受影響。！電磁環(huán)網(wǎng)運行，任一母線短路容量的提高，不應(yīng)造成開關(guān)遮斷困難。！電磁環(huán)網(wǎng)運行，輸電損失不應(yīng)明顯增加。

　　如果滿足以上5條原則，電磁環(huán)網(wǎng)運行應(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)運行方式時，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)錯誤動作的可靠措施。

　　3湖南電力系統(tǒng)500/220kV電磁環(huán)網(wǎng)運行方式的建議3.1湖南電力系統(tǒng)現(xiàn)已形成一個500kV菱形單環(huán)網(wǎng)；500kV與220kV電磁環(huán)網(wǎng)運行，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在這個復(fù)雜的電磁環(huán)網(wǎng)中，存在以下兩個主要問題：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、五強(qiáng)溪電廠的出力、葛洲壩電廠南送功率大小、明山、盤山、護(hù)城、武圣宮4個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，明山、盤山、護(hù)城、武圣宮等4個220kV變電站合計最大負(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)荷下運行，并成為崗市變電站220kV送出的“瓶頸”。！益陽到長沙的西電東送“瓶頸”。常德、益陽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)過崗市變電站主變和益陽到長沙的兩回220kV聯(lián)絡(luò)線送出。崗市變電站主變?nèi)萘績H50萬kV*A，益陽到長沙的兩回220kV聯(lián)絡(luò)線送電總?cè)萘堪捶€(wěn)定要求不能超過350MW.因此，在低谷負(fù)荷時西電東送嚴(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；益陽到長沙的兩回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長沙、益陽500kV變電站和崗-益-長-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）迎線以及益陽至長沙的兩回220kV聯(lián)絡(luò)線輸送功率超過穩(wěn)定極限。

　　崗市變主變和220kV崗德、崗鐵、崗（太）迎線以及益陽至長沙的兩回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)方切長沙等負(fù)荷中心地區(qū)的負(fù)荷。

　　3.4石門電廠（江埡電站）、盤山變、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)開關(guān)分開，經(jīng)崗市變主變上500kV系統(tǒng)運行。

　　這個打開電磁環(huán)網(wǎng)的運行方案其所以可行是因為：！盤山變、護(hù)城變、窯坡變、明山變、武圣宮變加石門電廠廠用電在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、張家界、吉首和懷化地區(qū)，最大、最小負(fù)荷分別扣除盤山變、窯坡變、明山變、武圣宮變負(fù)荷后為800MW、350MW.亦即鳳灘、江埡、凌津灘都滿發(fā)時，必須通過益陽到長沙的兩回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)時期石門電廠1臺機(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，則問題得到解決。但是，低谷負(fù)荷期間，益陽到長沙的兩回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)切鳳灘或凌津灘機(jī)組。

　　3.5益陽、長沙500kV變和崗益、益長、長云500kV線路投入運行以后，除崗市變開環(huán)點繼續(xù)保持外，還應(yīng)將220kV天迎、天（玉）毛線打開。從而西部電磁環(huán)網(wǎng)運行的歷史宣告結(jié)束。

　　4結(jié)束語在電網(wǎng)運行中，有條件時，應(yīng)盡可能避免電磁環(huán)網(wǎng)運行。萬不得已，應(yīng)盡最大努力滿足電磁環(huán)網(wǎng)運行的條件。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母線開環(huán)運行。益陽、長沙500kV變和崗益、益長、長云500kV線路投入運行以后，除維持崗市變220kV母線開環(huán)外，還應(yīng)將220kV天迎、天（玉）毛線打開。