黄柏河流域改善电网运行结构的可行性及效益分析
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黄柏河流域改善电网运行结构的可行性及效益分析
（田一龙刘祥兵宜昌市黄柏河流域管理局443000）黄柏河流域位于鄂西山区，系长江一级支流，分东西两支。
经过多年的建设和发展，在东支先后开发建设了玄庙观水电站、天福庙一级电站、天福庙二级电站、西北口电站、尚家河电站等五级电站，形成了流域梯级开发格局，流域总装机容量3.17万千瓦，年发电量1.12亿千瓦时。
流域总库容3.2亿立方米，具有一定的调节能力。
1、改善电网运行结构的必要性
黄柏河流域梯级电站一级为2005年投产的玄庙观电站，装机容量为2×2500kW；二级为天福庙一级电站，装机容量为3×1250kW；三级为天福庙二级电站，装机容量为3×630kW+1×400kW；四级为西北口电站，装机容量为3×6300kW；五级为尚家河电站，装机容量为2×500+1×800kW，电气主接线如下图。
从主接线可以看出，西北口电站是流域的中心站，它通过外桥将流域其他电站的电能经110KV西金线送入夷陵区黄金卡变电站上宜昌主网。
尚家河、天福庙一级、天福庙二级电站输出电压等级为35KV，经棠垭变电站汇集与西北口2号主变相连。
玄庙观电站主变升压成110KV后经玄西线直接与西北口外桥相连。
长期以来，由于电网结构和电力管理体制的原因，天福庙35KV 近区一直当用户看待。
2005年投产的玄庙观电站，设计时考虑的35KV出线也主要是为了与下游庙儿岗电站相连，作为流域的上网用户。
因此，各站电能只能通过西北口升压站汇集送入宜昌电网，运行
形势单一，受宜昌电网主观和客观因素的影响大，抗风险能力差，
黄柏河流域电气主接线
直接影响黄柏河流域的经济效益。
因此，研究如何根据流域实际情况改善电网运行结构，提高电网安全稳定运行水平，减少西金线单一输电通道对流域生产的影响，对提高流域经济效益具有重要意义。
2、改善电网运行结构的可行性
为加强黄柏河流域水资源的统一调度和管理，推动宜昌水利事业的发展，2003年，宜昌市水利水电局撤销了原西北口水库管理处、天福庙水库管理处、尚家河水库管理处等三个事业单位，组建了宜昌市黄柏河流域管理局。
黄柏河流域管理局的成立为流域统一调度、优化调度提供了可能。
2.1增加小网运行方式的可行性
长期以来，当无法与宜昌主网联网时，为确保其他电站厂用电及部分近区用电，一般都通过天福庙电站开机组小网运行，由于负荷不稳定，机组调节频繁。
在实现统一调度以后，可以根据需要组建多种形式的小网运行：一是可以通过天福庙、尚家河组小网运行（主要是满足下游供水需求采用）；二是可以通过玄庙观电站单独组小网运行；三是也可以将玄庙观和天福庙联小网运行；四是可以天福庙单独组小网运行，这是主要的组小网运行方式。
因西北口机组容量较大，不适合组小网运行。
这些方式在实际中都已运用，是可行的。
2.2增加电网通道的可行性
统一调度使流域单独组小网运行的方式更加灵活，但由于是小网运行，加上近区负荷不稳定，机组调节频繁，对设备安全是不利的。
能否根据流域目前的电网结构增加与宜昌系统电网的连接通道，是生产调度应该考虑的重要问题。
管理局成立以后，我们根据电网结构，及时加强与夷陵区水电公司、远安水电公司的联系，拓展了与系统电网的连接通道。
2.2.1实现与远安县电网相连
经过与远安水电公司联系，他们对庙儿岗电站出线开关进行了检修，对庙儿岗至玄庙观输电线路进行了整改。
2005年8月，首次实现了将天福庙一级站、天福庙二级站、玄庙观电站与远安电网并联运行。
在实际运行中，因线路结构复杂，两端均为35KV电压，中间经过两条110KV线路将几个电站相连，运行时流域电站电压偏高，达到了38-39KV左右。
针对这种情况，在2007年元月份的再次连网运
行中，我们将将樟村坪负荷接入远安电网，使流域电站电压降到了正常水平，实践证明将远安作为流域电源端的可行的。
2.2.2实现与夷陵区电网相连
因与远安电网相连结构较复杂，不是很好的运行方式。
2006年10月，我们又与夷陵水电公司相关技术部门联系，并经多次协商，确定了经花果树变电站接入夷陵区电网的方案。
2006年11月，在西金线停电检修期间，我们首次进行了与夷陵区电网的连接，天福庙两级电站发电运行，同时带西北口、尚家河电站运行。
此方案电网电压正常，系统稳定，是较好的电网通道。
2.3 改善流域电网运行稳定的可行性
2005年玄庙观至西北口110KV玄西线投入运行，由于线路处于宜昌北部，山高坡陡，加上宜昌处于全省雷电重灾区（《中国电力》2006第2期），雷击跳闸率全省最高，因此玄西线的投入运行在雷雨季节对整个流域电网的稳定运行造成了一定的影响。
为减少这种影响，从2006年4月开始，我们将玄西线接入宜昌电网空载运行，玄庙观单独供远安电网，全年出现一次因玄西线雷击引起线路跳闸。
2007年4月，我们又考虑了将玄西线接入远安电网空载运行的方案，这将使玄西线对流域电网的影响进一步减小。
3、增加近区供电量的效益分析
流域电网结构的改善和组网方式的多样性使增加近区供电电量成为可能。
因近区电价与上网电价存在0.06元差价，因此增加近区供电量是增加流域效益最有效的途径之一。
今年一季度，我们采取多种形式提高近区供电量：一是天福庙、尚家河组网供夷陵区电网，甚至当近区负荷较大时采用了西北口开机并夷陵区电网的运行方式；二是当水库水位较低，无法满足樟村坪负荷要求时，采用天福庙、尚家河并远安电网的方式运行。
上述调度方式的目的只有一个，尽可能将电量在近区消耗。
实际证明效益明显，从2007年一季度运行情况看，流域总销售电量1108万度，上宜昌电网为415万度，只占37％；供远安为210万度，占19％；供天福庙近区为486万度，占44％。
销售近区电量比去年同期增加31%，优化调度产生效益25万元。
4、结语
通过近几年特别是今年以来的实际运行，改善流域电网结构是可行的，效益是明显的，值得总结和注意的有如下方面：
4.1电网结构的变化使倒闸操作更加灵活，一定要加强宣传学习，按票逐条操作，确保操作安全。
特别是在换网操作中更应谨慎小心。
4.2玄庙观电站35KV出线设计是考虑庙儿岗电站上宜昌电网，因此当流域组网与远安电网相连时，设备所能通过的最大负荷为5000KW。
4.3因天福庙近区负荷持续增加，调度和现场运行人员应密切注意负荷的变化，就目前设备而言，总负荷不应超过10000KW。
4.4因宜昌小水电众多，在汛期特别是下雨时径流式电站发电多，使流域上网受到了一定限制，近区负荷也大为减少。
作为近区用
电大户的樟村坪，因其电网内部还有17台机组近5000KW容量的小水电，在水量充沛时，日用电量减少近50%左右。
因此，我们要利用有库容的优势，在径流式电站水量不足时多发电供给近区，提高近区供电量。
