广东500kV电网短路电流超标问题与限制措施研究

摘要

随着我国经济的持续快速发展，电力负荷迅速增加，电网规模不断扩大，目前500kV主干网架已经形成。然而，由于500kV电网与220kV电网电磁环网运行，负荷集中，电网结构紧密，电源密集等原因使得电网的短路电流水平迅速增大，直接影响了整个电网的安全稳定运行，同时也影响了电网的建设和输电能力。因此，降低系统短路电流水平的研究显得十分必要。
　　 本文首先从多个角度出发探讨电网短路电流限制的措施，在采用分区供电、高阻抗变压器、中性点经小电抗接地等多方面着手，介绍了目前我国电网主要采用的限制短路电流措施的特点和原理，并对其优缺点进行了讨论。其中，针对广东2009年度夏期间的网架结构，重点评述了分层分区供电的研究方法。通过利用BPA仿真计算软件对广东电网中各变电站在发生三相短路故障和单相短路故障后进行短路电流计算，提出了2009年广东500kV电网分区供电运行的推荐方案，有效解决了广东500kV电网短路电流超标问题。
　　 但是，采取分层分区供电方案解决短路电流超标问题在很大程度上降低了电网的安全裕度，对系统的安全稳定运行产生重大影响。因此在网架分区供电的基础上围绕广东500kV电网进行全网潮流分布、N-1静态安全性以及N-2稳定安全分析性等方面的分析，进一步保证系统的安全稳定运行。
　　 所得结论对于提高电网稳定运行的可靠性，保证广东电网的安全运行具有十分重要的工程应用价值和经济效益。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 绪论

1.1 课题研究背景

1.2 短路电流超标的原因

1.3 国内外限制短路电流措施

1.4 本文主要内容

第二章 广东500kV电网短路电流超标问题

2.1 短路电流超标问题概述

2.2 广东电网发展概况

2.2.1 电网的发展规模

2.2.2 电网的运行现状

2.2.3 电网的运行特点

2.3 广东500kV电网短路电流问题的现状与发展

2.3.1 广东电网短路电流超标情况

2.3.2 广东500kV电网短路电流的现状

2.3.3 广东500kV电网短路电流的发展趋势

2.4 小结

第三章 限制短路电流的措施分析

3.1 分区供电

3.1.1 分区供电及其背景、手段

3.1.2 分区供电的原则

3.1.3 分区供电限制短路电流的特点

3.2 母线分段运行

3.2.1 母线分段运行限制短路电流的原理

3.2.2 母线分段运行限制短路电流的特点

3.3 高阻抗发电机和变压器

3.3.1 高阻抗设备限制短路电流的背景

3.3.2 高阻抗设备限制短路电流的特点

3.4 变压器中性点加小电抗

3.4.1 变压器中性点电加小电抗限制短路电流的原理

3.4.2 变压器中性点加小电抗限制短路电流的特点

3.4.3 变压器中性点加小电抗对系统运行带来的影响

3.5 基于TPSC的短路电流限制器

3.5.1 基于TPSC短路电流限制器的基本原理

3.5.2 基于TPSC短路电流限制器的特点

3.5.3 基于TPSC短路电流限制器的国内外应用实例

第四章 广东500kV电网分区供电方案研究

4.1 广东电网2009年新变化

4.2 分区供电措施对系统运行的影响

4.2.1 潮流的重新分布导致元件过载

4.2.2 削弱系统的暂态稳定性

4.2.3 降低供电可靠性

4.3 2009 年广东500kV主网分区方案

4.3.1 保持2008年夏大方式的短路电流水平

4.3.2 2009 年分区供电方案研究

4.3.3 分区供电方案结果分析

4.4 2009 年广东220kV电网分区方案

4.5 小结

第五章 结论

参考文献

攻读硕士学位期间取得的研究成果

致谢