（国网河北省电力公司河北省石家庄市050022）
摘要：厂站220kV母线运行方式选择对发电机组和电网的安全运行都尤为重要，本文以某电厂220kV升压站运行情况为例，通过综合分析地区电网线路布置情况以及对电网潮流进行计算，厂站220kV母线是否采用分裂运行方式，并给出相应措施。
关键词：母线分裂运行；潮流分析；运行方式；措施
厂站220kV系统的运行方式一般由省调调度，其运行方式与发电机组的可靠性、经济性以及电网的安全稳定运行密切相关。
1、渤海新区电网运行情况
渤海新区电网位于河北南网东北部的衡沧地区，北接天津电网，南临山东电网，由省调直接调度。随着新区电网的发展和陆续建设，渤海新区电网将逐渐转变为电力自平衡地区。如图1所示，目前渤海新区行政规划区内有黄骅、宣惠河2座550kV变电站，有韩村、南大港、徐庄、临海、渤海、新工、中钢、岐丰8座220kV变电站，其中润捷发电厂两台350MW机组通过220kV出线与徐庄和新工站相连。根据电网布置情况来看，临海站是渤海新区电网最重要的的枢纽站，不仅是联络500kV黄骅站的主要受电变电站，也是平衡渤海新区负荷分配不均的主要变电站，更是润捷电厂向渤海新区外输送电源的必经变电站。
2、厂站设备运行情况
2.1220kV系统运行方式
润捷电厂1、2号发电机采用单元接线形式，通过发电机出口开关GCB、主变升压至220kV后接入系统。220kV母线正常采用双母线运行，220kV母联201开关在断开位；正常运行时1号主变在220kVⅠ母线运行，2号主变在220kVⅡ母线运行；若遇设备检修需要改变方式，应安排合理运行方式，并做好保护及自动装置的切换；设备检修一结束，及时恢复正常运行方式。
2.2220kV系统正常运行方式
2.2.1220kVⅠ母线接带：1号主变、润徐线；
2.2.2220kVⅡ母线接带：2号主变、润新线；
2.2.3220kV母联201开关热备用状态；
2.2.4两台主变中性点接地刀闸均合上。
2.3220kV系统非正常运行方式
2.3.1所有运行的进、出线同接于一条母线，另一条母线及母联201开关均停运；
2.3.2220kVⅠ、Ⅱ母线分别带进出线运行，母联201开关运行，即双母线并列运行；
2.3.3任一支路停运；
2.3.4220kV母差保护退出或投“互联”方式。
3、220kV母线分裂运行分析
3.1负荷分布方面
鉴于渤海新区电网负荷分布特点，徐庄站处于负荷中心区域，设2台型号为SFPSZ10-180000/220，额定容量180MVA变压器，230kV电压等级三相短路电流36.3kA，单相短路电流33.3kA，开关额定遮断电流40kA；新工站处于电网负荷末端，设2台型号为SFSZ9-240000/220，额定容量240MVA变压器，230kV电压等级三相短路电流35.0kA，单相短路电流33.6kA，开关额定遮断电流50kA。根据润捷厂运行负荷曲线，自投产运行以来，1号发电机有功出力基本维持在220MW以上，2号发电机有功出力在180MW至330MW之间波动，若母联201开关闭合，可能会出现穿越功率的情况，而且关口表安装在220kV线路出线侧（按主/副关口表配置，在发电机出口、主变高压侧及高厂变高压侧配置0.2S考核表），出现穿越功率，电厂就要负担这部分经济损失，另一方面，母联开关闭合，将会出现无功环流或者机组无功差异很大的情况，可能会使2号发电机经常进相运行。
3.2电网线路配置方面
N-1准则是判定电力系统安全性的一种准则，又称单一故障安全准则。按照这一准则，电力系统的N个元件中的任一独立元件（发电机、输电线路、变压器等）发生故障而被切除后，应不造成因其他线路过负荷跳闸而导致用户停电；不破坏系统的稳定性，不出现电压崩溃等事故。
根据渤海新区电网输电线路布置情况，润徐线采用型号为2*JL/LB20A-400/45绞线，全长10.342千米；润新线采用型号为2*JL/LB20A-400/35绞线，全长13.972千米，两条线路均采用同塔四回220kV线路设计（同塔四回线路缺点：运行方式不灵活，尤其在线路检修及事故情况下，易造成线路全停乃至电厂全厂停电的严重后果），线路信息如表1所示：
表1铝包钢芯铝绞线JL/LB20A-400型不同环境温度下的输送容量
润捷电厂2×350MW超临界供热机组，最大输出有功为647.4MW，无功为141.6MVar（厂用电暂按7.5考虑），在供热工况时，考虑抽汽后发电机出力降低，发电机出力基本为600MVA，电厂出力不大于637MVA。
若采用非分裂运行方式，当任一线路退出时，冬季完全满足电力送出要求，春秋两季基本满足电力送出要求，夏季需限制电厂送出电力在529MVA以下，如果保持机组满出力，由于未配置过负荷切机装置，在任一220kV输电线路故障时，可能会造成输电线路超负荷熔断事故，不符合电网N-1原则。
若采用分裂运行方式，润新、润徐两条线任一条最大输送负荷323.7MVA，完全满足电网N-1原则，即使夏季高温恶劣工况，也可保持两台机组满出力运行。
3.3渤海新区电网潮流计算分析
电力系统潮流计算是研究电力系统稳态运行情况的一种基本电气计算。它的任务是根据给定的运行条件和网路结构确定整个系统的运行状态，如各母线上的电压（幅值及相角）、网络中的功率分布以及功率损耗等。电力系统潮流计算的结果是电力系统稳定计算和故障分析的基础。
3.3.1平峰负荷潮流计算分析
平峰时段电网负荷一般较高，要求各并网机组满出力运行以保证区内供电需求平衡。根据计算结果，由图3可知，夏季高温工况，如采用非分裂运行方式，徐庄站与新工站之间不产生电量交换，若润捷电厂满出力运行，则超出润徐线电力输送极限，若要满足润徐线输送负荷要求，就需限制电厂机组出力，造成电网电力资源浪费。如采用分裂运行方式，润新、润徐两条线任一条最大输送负荷323.7MVA，徐新线输送负荷243.7MVA，满足电力系统N-1原则。
3.3.2低谷负荷潮流计算分析
低谷时段电网负荷较低，一般情况并网机组低负荷运行，电网运行情况较好，但是，当要求区内220kV电网电量外输或升压至500kV电网外输时（这里以区内电量通过韩村站外输为例）。根据计算结果，由图4可知，夏季高温工况，若采用非分裂运行方式，徐庄站与新工站之间不产生电量交换，韩临线输送最大电量529MVA，考虑距离原因，电量输出以润捷电厂为主，润徐线输送电量610.4MVA，已超出线路输送极限，且徐临线运行负荷470.4MVA，若徐南线发生故障，徐临线运行负荷将达到526.4MVA，极易发生线路熔断事故。
若采用分裂运行方式，韩临线输送最大电量529MVA，电量输出以沧东电厂为主，全网最大电量输送线路渤临线运行负荷302MVA，电网线路运行情况良好，满足电网N-1原则。
3.4不同运行方式下的AVC运行措施
AVC是自动电压控制（AutomaticVoltageControl）的简称。首先保证网安全稳定运行，为电网电压无功优化系统中分级控制的电压控制实现手段，是针对负荷波动和偶然事故造成的电压变化迅速动作来控制调节发电机励磁实现电厂侧的电压控制，向电网输送合格的电压和满足系统需求的无功。同时接受来自省调调度通讯中心的上级电压控制和电压整定值，通过电压无功优化算法计算并输出以控制发电机励磁调节器的整定点来实现远方调度控制。
电厂配置1套自动无功控制（AVC）子站设备，正常运行方式下，母联开关断开，#1机组运行在I母，#2机组运行在Ⅱ母，调度侧模型拆解成两个站，下发两个指令，调度侧不考虑母联开关的状态，子站可接收两个指令，#1机组接收Ⅰ母指令，#2机组接收Ⅱ母指令，考核指标优先以I母为主。在特殊运行方式，母联开关合环时若继续执行两个指令，可能会出现无功环流或机组无功差异很大情况，因此在特殊运行方式期间需向省调申请退出#2机组的AVC调节。
4结论
厂站220kV系统的不同运行方式对电网的安全稳定运行具有深远影响，根据以上渤海新区电网结构布置特点以及潮流计算结果分析，润捷电厂220kV母线需采用分裂运行方式，并应在不同运行方式下对AVC给出相应调整。
参考文献：
[1]母线故障分析及采取的应对措施[J].李小平.中国电力企业管理.2017（15）
[2]两起母线失电的处理分析[J].王海港，王同文，张炜，孙月琴.安徽电气工程职业技术学院学报.2014（01）