0 前言

电磁环网是指两组不同电压等级的线路，通过两端变压器磁回路的联系而并联运行[1]。高低压电磁环网是一种过渡阶段的电网结构。随着高一级电压电网的发展和传输功率的增大，电磁环网运行方式带来了安全性、稳定性和运行经济性方面的问题，如潮流分布不均、短路电流增大，随负荷发展，高一级电网的传输负荷增大后，电磁环网成为系统严重的事故隐患[2]。

500 kV与220 kV电磁解环是电网发展到一定阶段的必然，我国电网的电磁环网问题比较突出，很多学者和专家已经对电磁环网解环中的技术问题做了大量的研究与实践工作。辽宁、吉林、河北、河南等省份都陆续开展了电磁环网解环工作[3-6]，文献[7]对特高压接入河南电网后电磁环网解环方案进行了研究，以解决特高压豫北站建成后河南电网将面对的500 kV/220 kV母线三相短路电流超标问题。这些研究成果主要是从电网是否具备解环条件,以及解环前后的技术指标变化情况来分析某电网电磁环网解环的合理性。文献[8]首次对黑龙江电网在不同阶段的电磁解环的可行性进行探讨，但是当时网架较弱，电网尚不具备解环条件，未对中东部电网解环进行详细的计算分析。

近年来，贵州省相继出台关于磷石膏综合利用的相关文件，如《关于加快磷石膏资源综合利用的意见》、《贵州省“十三五”大宗工业固体废物综合利用规划》、《贵州省磷石膏“以用定产”的通知》，但是相关的税收优惠、财政支持等政策扶持力度不足。

目前，黑龙江省完成解环的断面为吉黑省间断面和中西部联络断面，中东部地区仍旧保持着500 kV/220 kV电磁环网运行的模式。根据十三五发展规划，截至2020年，黑龙江电网中东部地区网架得到进一步加强，电源装机逐渐加大，客观上为中东部电磁环网解环奠定了基础。同时，黑龙江省电磁环网运行引起的短路电流水平超标问题突出，将严重影响电网的正常运行，也促使电磁环网解环变得迫切。所以本文就2020年黑龙江电网网架水平开展黑龙江省电网中东部断面500 kV/220 kV电磁环网解环问题研究。

1 黑龙江省中东部断面500kV/220kV电磁环网情况

黑龙江省中部电网包括哈尔滨、绥化2个供电区，东部电网包括佳木斯、牡丹江、鸡西、双鸭山、七台河、鹤岗、伊春7个供电区。东部地区是黑龙江省重要的电源中心，中东部外送通道是东部地区电力外送的重要通道，其安全稳定性至关重要。然而，中东部地区联络断面长期保持着500 kV/220 kV电磁环网运行状态，随着网架结构的加强及重要工程的投产，中东部地区电磁环网解环已经具备条件。图1 展示了黑龙江省中东部地区500 kV/220 kV电磁环网现状,其中粗实线表示500 kV线路。

  

图1 中东部电网500 kV/220 kV电磁环网

 

Fig.1 500 kV/220 kV electromagnetic loop of middle and eastern grid

2 哈佳、哈牡联络断面解环方案及解环点的选择

哈佳、哈牡解环后，黑龙江东部外送联络断面即实现500 kV/220 kV电磁解环。哈尔滨-佳木斯联络线解环点建议选择宾县开关站220 kV母线，宾县开关站双母线分裂运行。哈尔滨-牡丹江联络线解环点建议选择横道开关站220 kV母线，横道开关站双母线分裂运行，这样能保证开关站两端电网供电可靠性。哈佳、哈牡500 kV/220 kV电磁环网解环点示意图如图2所示。

与“ 挂钩 户 ”“ 扶贫 户 ”“ 联系户”结对认亲，为他们办实事好事，让他们切实感受到党的关怀和温暖是一八三团开展“民族团结一家亲”活动的重要内容，不少领导干部通过走访交流，详细了解结对认亲的困难家庭、“四老”人员、民族代表人士的生产生活情况，结合实际制定帮扶计划，竭尽所能为他们解决实际困难。党员干部则发挥自身优势，为扶贫户和少数民族群众送政策、送资金、送文化、送科技、送健康，让两个民族的亲人在交流交往中心贴得更近了。

  

图2 哈佳、哈牡500kV/220kV电磁环网解环点示意图

 

Fig.2 Diagram of uncoupling 500kV/220kV electromagnetic loop location in Hajia and Hamu

4.1.1 解环后哈尔滨东部供电区计算分析

中国从事国际石油贸易的公司已经具备了在全球获取稳定配置资源的能力，但中国原油及成品油的进出口管理体制亟待变革和创新，以促进国内各类市场参与者充分参与全球资源的优化配置。为进一步提高中国企业的竞争力，保障中国能源供应安全，建议放开成品油进出口管制，以备案制替代配额制，充分发挥市场在资源配置中的调节作用。备案制的要点在于明确原油及成品油进出口企业必备的资质，例如对进口企业的储备能力要求、出口企业的炼油加工能力水平的要求等。企业只要具备资质，即可自行开展进出口贸易，并同时向政府有关部门进行报备。

1)哈佳沿线供电可靠性变化。宾县开关站220kV母线分裂运行，其所带的2个开关站供电可靠性基本不变(一条母线带一条供电线路)。但德善变由枢纽变为双线供电末端，所带的高楞牵引站供电可靠性也相应下降。

永源变正常方式和检修方式N-1情况下，哈尔滨东部供电区主要变电站母线电压情况如表3所示，可以看出区域母线电压合格，没有电压越限情况。

1)解环后林海主变N-1，牡丹江地区最小开机。解环后，林海主变N-1后，夏大方式下(牡地区负荷600 MW)，牡地区最小开机300 MW，开机方式：牡二B开1台300 MW。牡丹江与鸡西两回220kV联络线不过载，滴口线送入功率212 MW，中梨线送入145 MW。

3 中东部断面500kV/220kV电磁环网解环对于短路电流的影响

根据相关发展规划，2020年黑龙江电网将规划建设荒沟抽水蓄能电站，预计装机容量为120万kW(包含4台30万kW机组)。新建的荒沟抽水蓄能电站将π入500 kV方林线。中东部断面500 kV/220 kV电磁环网解环前，对2020年黑龙江省500 kV变电站最大短路电流进行计算，计算结果显示仅哈南、永源两站短路电流有超标情况，如表1所示。

本题得分率约为0.07．学生为什么做得如此之差呢？主要原因有：一是本题涉及到两个三角形，看上去显得复杂，很多考生感到无从下手；二是本题具有较强的综合性、灵活性，大部分学生尚不具备相应的数学思维水平，无法综合利用所学知识解决问题．

 

表1 2020年短路电流超标变电站计算结果表

 

Table 1 The short circuit current calculation results of the exceed standard substations in 2020

  

变电站名 称电压等级/kV三相短路电流/kA短路容量/MVA单相短路电流/kA短路容量/MVA哈南50040.52135457.8337.47232451.60322043.83516703.5248.25618387.886永源50035.82331023.9530.9626812.51622047.38918057.7450.2619151.543

从表1可知，2020年，若不实施解环，永源变220kV母线三相短路电流达到47.389 kA,单相短路电流达到50.26 kA，均超过47 kA。其余地区，仅哈南220 kV母线单相短路电流水平较高(48.256 kA)超过47 kA，且三相短路电流(43.835 kA)不超过45 kA。通过合理控制地区开机、加装主变中性点小电抗等手段，可保证短路电流不超标并留有裕度。

针对永源变220 kV母线短路电流超标问题，为验证荒沟电站投产以及中东部电磁环网解环对于永源变220 kV母线短路电流的影响，相关计算结果见表2所示。

 

表2 永源变220 kV母线最大短路电流变化情况表

 

Table 2 The maximum short circuit current change results of Yongyuan substation 220 kV bus

  

方案解环方式荒沟投产情况三相短路电流/kA单相短路电流/kA1解环前未投产44.81348.6532解环前已投产47.38950.263哈佳、哈牡解环已投产39.61643.562

4.1.1.1 永源变正常方式N-1，哈尔滨东部供电区开机方式要求

4 解环后中东部电网安全稳定分析

4.1 静态安全性分析

解环后，哈佳、哈牡沿线供电可靠性变化：

油用牡丹品种为1年生‘凤丹’ ，间作树种分别是碧桃、香椿和核桃，均为落叶乔木。试验在郑州师范学院黄河滩实习实训基地进行，试验基地气候特征为暖温带-北亚热带过渡型大陆性季风气候，四季分明，年平均气温为14.4℃，极端最高温度为43℃，极端最低温度为-17.9℃，无霜期215 d，年平均降水量为650.1 mm，全年日照时数大约为2 400 h。土壤为潮土类的沙土，微碱性，pH 8.0。

由表2可知，2020年，荒沟抽蓄电站4台300 MW机组投产前后，永源变220 kV母线短路电流都有升高，特别是三相短路电流由44.813 kA升高到47.389 kA，说明荒沟电站的投产对于永源变220 kV母线短路电流有很大的影响。采取本文建议提出的中东部解环方案后，永源变220 kV母线短路电流水平降到合理水平，可看出，2020年采取中东部电磁环网解环能有效解决永源变220 kV母线短路电流超标问题，且荒沟抽水蓄能电站的投产也客观上加速中东部电磁环网解环的进行。所以荒沟投产后，为控制永源变短路电流水平，本文提出的中东部外送联络通道电磁环网解环，即哈佳、哈牡500 kV/220 kV电磁解环方案是可行的。

2020年夏大方式哈尔滨东部供电区夏大负荷2150 MW，正常方式永源#1主变N-1后，最小开机600 MW，开机方式：哈热B厂2台机组共600 MW，即可保证N-1后潮流不过载、电压合格。 永源变附近变电站母线电压偏低，最低电压出现在五常变205 kV。永源#2主变(容量1000 MW)下网潮流达到801 MW，不过载。

若永源#1主变检修，哈南#1主变N-1，最小开机1300 MW，哈平南2台700 MW，哈热B厂2台600 MW。永源变附近变电站母线电压偏低，最低电压出现在五常变，211 kV 。永源#2主变(容量1000 MW)下网潮流达到801 MW，不过载,负载率达到80.1%。可保证N-1后其余元件不过载、电压合格，不需要恢复中东部电磁环网。永源#2主变和哈南#2主变下网潮流分别为705、328 MW，负载率分别达到70.5%、40.9%。

4.1.1.2 永源变检修方式N-1，哈尔滨东部供电区开机方式要求

定义1 复杂情境 协同过滤推荐系统中用户情感、社交圈、用户位置、基础设施和物理条件等信息的集合，用向量表示为

4.1.2 解环后东部电网计算分析

解环后，佳木斯220 kV电网仍有4组500 kV变压器和9条220 kV线路与外部联络，未出现新增潮流过载和电压越限等问题。所以佳木斯电网不需要进行解环后的安全稳定分析。

而解环后，牡丹江地区对外联络线只剩余500 kV林平线、鸡林#1线、林荒线(荒沟抽水蓄能电站π入方林线形成)，220 kV电网仅有1组500 kV变压器(林海变)和2条220 kV线路(滴口线、中梨线)与外部联络，需要控制网内机组总出力或增设安自装置，防止林海主变N-1后220 kV鸡牡联络线送入送出过载。所以对解环后牡丹江地区进行安稳分析。解环后牡丹江地区电网对外联络如图3所示，其中粗实线表示500 kV线路。

 

表3 哈尔滨东部供电区主要变电站母线电压

 

Table 3 Main substations bus voltage of Harbin eastern power supply area

  

序号变电站名称电压等级/kV母线电压值/kV永源变正常方式N-1永源变检修方式N-11永源变5005075132永源变2202122183兴福变5005085124哈南变5005065125哈南变2202212246哈东变2202122187阿南变2202092158五常变220205211

  

图3 解环后牡丹江地区电网对外联络线

 

Fig.3 External connected lines of Mudanjiang grid after uncoupling electromagnetic loop

4.1.2.1 正常方式N-1，牡丹江地区开机方式要求

2)哈牡沿线供电可靠性变化。横道开关站220kV母线分裂运行，其所带的2个开关站供电可靠性基本不变。但尚东开关站、亚布力变由枢纽变为双线供电末端，所带的尚志I、尚志II、亚西、鱼池4个牵引站供电可靠性也相应下降。

2)解环后林海主变N-1，牡丹江地区最大开机。2020年为防止林海主变N-1后鸡牡联络通道过载，以上机组夏腰(牡地区负荷480 MW)送出不得超过1000 MW，或采取安控切机措施。开机方式：牡二A开1台210 MW，牡二B开2台600 MW，镜泊湖开100 MW。牡五线外送功率246 MW已经重载，滴口线外送功率181 MW不过载，中梨线外送功率153 MW不过载。

图4为林海主变N-1，牡地区最大与最小开机情况下的主要线路负载率柱状对比图，这里的线路负载率指线路输送功率与线路允许输送的最大功率之比(由线路的型号决定)。从图4可以看出，牡丹江与鸡西两回220 kV联络线为滴口线、中梨线，在两种情况下均不过载，牡五线负载率最大达到85%，鸡梨线负载率最大达到79%，均无过载现象发生。

  

图4 牡丹江地区最大与最小开机情况下的

 

主要线路负载率柱状对比图(林海主变N-1)

 

Fig.4 Comparative histogram of main lines load rate in cases of maximum and minimum boot modes of Mudanjiang grid( Linhai main transformer N-1)

4.1.2.2 检修方式N-1，牡丹江地区开机方式要求

综上所述，智能化建筑电气节能设计是我国建筑电气未来的发展趋势。因此，智能化建筑电气节能优化设计时，需综合考虑各领域之间的关联性，从环保、经济等方面出发，设计节能环保并满足人们生活需求的电气方案，以体现智能化建筑高性能、低能耗的特点，真正实现经济节约。

若牡丹江地区林海主变检修，滴口线N-1，防止N-1后其余元件过载，需要控制牡丹江地区发电与负荷匹配，夏大方式，牡地区负荷600 MW(含林口)，牡地区最小开机：500 MW，牡二B 300 MW，牡二A 200 MW。保证牡地区电压合格，最低电压东宁217 kV，中梨线输送功率155 MW，不过载。在检修情况下，除了按照上面合理控制开机，也可以按照实际情况采取恢复哈牡电磁环网运行方式。

结合高校的特殊性，充分利用好决算报表数据，通过增加新模块新功能，让软件整理的数据全面直接反映高校的办学情况。增加反映工作实际需要的表格和数据统计。如增加单独反映教学经费、科研经费的报表；单独反映学生奖学金、助学金、助学贷款、勤工俭学、学生活动费和就业指导等经费的报表；单独反映生均办学经费等办学指标的报表；反映现金流量情况等报表，这样才能实现统计出来的数据能运用，能运用的数据促进工作开展。

4.2 暂态稳定分析

为验证哈佳、哈牡解环后是否对系统的暂态稳定性产生影响，模拟群兴#1线、方永甲线2条500kV线路分别发生三相永久接地故障，判断系统在故障状态下的暂态稳定性，暂态稳定计算结果如表4所示。解环后的暂态稳定分析图如图5、图6所示。可以看出，当采取哈佳、哈牡解环后，系统能保持暂态稳定，解环不会对系统的暂态稳定水平产生较大的影响。

5 结 论

对黑龙江省中东部断面500 kV/220 kV电磁环网进行了分析，提出在2020年实行哈佳、哈牡断面联络线解环方案。实施中东部电磁环网解环能有效解决永源变220 kV母线短路电流超标问题，降低中东部地区短路电流水平。通过对解环后哈尔滨东部地区和牡丹江地区电网进行静态安全稳定分析和暂态稳定分析，得出2020年哈佳、 哈牡解环后中东部地区电网能保证稳定运行，电磁环网解环不会对黑龙江省电网的运行产生安全稳定运行产生影响。本文提出的中东部断面电磁环网解环方案将为黑龙江省电网的运行有重要的参考意义。

 

表4 500 kV线路暂态稳定计算结果

 

Table 4 Transient stability calculation results of 500 kV lines

  

序号故障线路故障地点解环方式稳定状态1群兴#1线群林变侧解环前稳定哈佳、哈牡解环稳定2方永甲线方正变侧解环前稳定哈佳、哈牡解环稳定

  

图5 哈佳、哈牡解环后群兴#1线暂态稳定分析图

 

Fig.5 Transient stability analysis chart of Qunxing #1 line after uncoupling Hajia and Hamu electromagnetic loop

  

图6 哈佳、哈牡解环后方永甲线暂态稳定分析图

 

Fig.6 Transient stability analysis chart of Fangyongjia line after uncoupling Hajia and Hamu electromagnetic loop

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