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220kV高压电网电磁解环的理论与方法研究摘要：为了满足不断增长的用电需求，输送更多优质的电力，电力系统需要建设更高电压等级网络。
在新的更高电压等级网络问世的初期，其网架结构不可能十分坚强，需要一个逐步完善、强化的过程。
而在这个过程中，低一级电压电网常常通过变压器电磁回路的联结，与高一级电压电网形成并列运行的格局，称为“电磁环网"。
这种环网结构可以保障当局部区域失去高压电源时，能够通过低电压等级网络实现电力的传输和调剂，以改善供电的可靠性和灵活性，但却给电网的运行管理带来一些不良影响。
近年来，国内外与电磁环网相关的大停电事故屡见不鲜。
中国学术界认为，解环是必然的选择，最终实现分层分区供电才是大电网建设的方向和目标。
但是，对解环的必备条件和基本原则、解环时间和地点的判断与选择、解环幅度及其实施进程的控制与把握等关键性技术问题，尚缺乏统一的认识。
关键词：220kV；高压电网；电磁解环；理论方法1电磁环网的概念和形成原因电磁坏网指不同电压等级的输电线路通过变压器电磁回路的联结并列运行所形成的环形网络，通常在两个相邻电压等级的电气设备间形成，而两个以上电压等级的电气设备间形成电磁环网的情况一般仅在事故处理等过渡时期才暂时出现。
纵观国内外电力系统，不同电磁环网的形成原因各不相同，如：各电网间的统一管理制度不完善、电网发展初期的规划设计思路不周全、电网发展过渡期的运行方式不正常、各供电分区的电力供需不平衡等。
究其客观原因，是由于随着国民经济的不断发展，电力需求不断增大。
但负荷中心通常远离电源中心，需长距离、大容量输电。
一般的解决办法是采用更高电压等级电网输电，而原承担主要输电任务的低电压等级电网则降格为次要输电网或配电网，只承担短距离输电或就地供电的任务。
在更高电压等级电网形成的初期，网架结构比较薄弱、负荷密度也相应较小，从经济性出发其变电站常常仅为单主变配置。
此时，对供电分区电网来说，高电压等级电源的可靠性难以满足供电可靠性要求。
基于湖北电网的电磁环网解环方案研究满林坤;冯云斌;薛鹏;葛亮;孔令东【摘要】电磁环网会给电网带来许多的弊端,因此需要在合适的时机打开电磁环网,采取不同电压等级分层,低电压等级电网分区的运行方式.采用粒子群算法,以网络损耗最小、供电能力最大和低电压等级电网划分片区最多为目标函数构建多目标优化模型,对湖北电网的电磁回路进行优化计算,确定3个备选解环方案.然后结合电磁回路解环对电网的影响以及电网正常安全工作的要求,建立电磁回路解环方案评价指标体系.最终运用灰色关联分析法对电磁回路备选解环方案进行分析评估,确定了最合理方案.【期刊名称】《东北电力技术》【年(卷),期】2018(039)008【总页数】5页(P48-52)【关键词】电磁环网;分层分区运行;粒子群算法;湖北电网【作者】满林坤;冯云斌;薛鹏;葛亮;孔令东【作者单位】国网辽宁省电力有限公司经济技术研究院,辽宁沈阳 110015;国网宜昌供电公司,湖北宜昌 443001;上海电力设计院有限公司,上海 200000;国网上海市电力公司,上海 200000;国网上海市电力公司,上海 200000【正文语种】中文【中图分类】TM732随着经济的不断发展，当前电压等级的输电线路传输功率无法满足地区用电量需求的情况时有发生[1-2]。
国家电网公司常常将高电压等级和低电压等级输电线路并联来对同一个地区供电，以此来提高资源利用效率，保证供电能力。
而此时两个电压等级的输电通道通过变压器构成了一个环状结构，就是所谓的高低压电磁回路[3-4]。
但是电磁环网是一种电网的过渡状态，在电网建设成熟之后存在着短路电流水平提高、网络损耗增加、回路中的功率分布调控困难、自动保护装置动作难以保证准确有效，会给输电网络的安全工作造成威胁[5-6]。
因此，打开电磁回路对电网的安全可靠供电具有积极意义，而《电力系统安全稳定导则》也肯定了打开电磁回路的积极意义。
国内对电磁环网的研究主要集中在解环方面。
217电力电子Power Electronic电子技术与软件工程Electronic Technology & Software Engineering1 电磁环网的定义及环流的影响高低压电磁环网是电磁环网在电力学范畴里的称呼，直白一点解释就是将两组电压等级等同的线路通过联接两端的变压器磁回路形成并联运行的电网。
而产生环流的原因是因为现代电网的电压等级因等级越高电路系统就能以更小的损耗输送更大的功率而在持续的提高，但在实际要做的过程中，在向更高级电压的电网传递时，由于原本的电网结构不够坚固，一般情况下就会形成若干个电磁环网一起运行的现象,进而产生环流。
而该过程中的负荷转移很有可能造成较大的安全事故，破坏电路系统的稳定，还会造成电力资源的不必要浪费。
因为电磁环网功率环流的存在对电路系统的安全经济运行有着较为严重的影响：（1）会影响电网系统稳定运行，进而破坏掉系统的热稳定，就会引起系统振荡等等一系列现象；（2）会对工作人员设置的三道防线产生严重的影响，会对继电保护整定工作的难度产生很大的影响，同时也使电网工作人员设置电网安全稳定控制系统更加复杂，从而为系统带来故障隐患；（3）会影响电网系统运行的经济性，由于特高压和超高压电磁环网中会产生功率环流，就会使得在运行系统的过程中产生额外的有功损耗，使得部分电力公司承担了本不该承担的费用，也造成了电力资源的不必要浪费。
所以如何加强对电磁环网环流的控制研究具有十分重要的现实意义，值得各大学者专家致力研究。
2 复杂网路电磁环网环流控制的现状分析2.1 国内相关研究现状分析研究表明，我国的电磁环网环流问题比较突出，为电网日常的运行管理工作带来了不必要的负担，也影响国家电网的进一步发展。
而相关专家学者若能成功解决电磁环网的环流问题，可以方便调整潮流、快速处理电网事故、简化继电保护和安全自动装置工作、限制短路的容量等，所以解决电磁环网的环流问题也成了国内外众多专家学者的研究共识。
摘要:本文指出了电力系统电磁环网运行存在的弊端，根据宁夏750kV 网架建成初期的运行情况，对宁夏750kV/330kV/220kV 电网运行中电磁环网存在的问题进行了分析，提出了相应的稳定控制策略和解决问题的根本方法。
关键词:电磁环网宁夏电网联变过载稳定控制系统0引言电力系统的电磁环网是指不同电压等级的输电线路通过变压器磁或电磁耦合构成的环形电网。
然而，在高一电压等级的线路投入运行初期，由于其电压网络尚未形成或网络尚不坚强，为保重要负荷或需要保证电网整体输电能力，而又不得不电磁环网运行。
宁夏电网750kV 主网架形成初期网架薄弱且存在电磁环网，750kV 线路故障跳闸等因素将造成较大的潮流转移使薄弱环节的线路过载导致宁夏电网频率下降，而影响到宁夏电网的安全稳定运行。
本文结合宁夏现有的电网结构特点和稳定控制装置的应用，对存在的运行控制问题进行了分析，并提出了解决问题的根本措施。
1电磁环网对电力系统安全稳定运行的影响电磁环网虽有利于输送电力负荷，但安全稳定运行风险大，容易因一条超高压线路跳闸致使高压线路过载相继跳闸引发恶性电网事故，近年国内外都有过类似事故教训。
电磁环网的存在成为影响电网安全稳定运行的重大隐患，主要存在以下弊端。
1.1易造成系统热稳定破坏如果在主要的受端负荷中心，用高低压电磁环网供电而又带重负荷时，当高一级电压线路断开后，所有原来带的全部负荷将通过低一级电压线路送出，容易出现超过导线热稳定电流的问题。
1.2易造成系统动稳定破坏正常情况下，两侧系统间的联络阻抗将略小于高压线路的阻抗。
而一旦高压线路因故障断开，系统间的联络阻抗将突然显著地增大(突变为两端变压器阻抗与低压线路阻抗之和，而线路阻抗的标么值又与运行电压的平方成正比)，因而极易超过该联络线的暂态稳定极限，可能发生系统振荡。
1.3继电保护和安全自动装置配置比较复杂环网的继电保护和稳定措施配置比非环网要复杂得多，配合的难度较大。
保护和安全自动装置的复杂化和不配合，一般是事故直接或扩大的原因。
一种基于柔性直流技术的送端电网电磁环网解环方法康鹏;刘蔚;林成;孙斌;马覃峰【摘要】针对送端电网外送通道上存在的电磁环网的解环问题，提出了一种基于柔性直流技术的电磁环网解环方法。
首先根据送端电网孤网运行下的暂态和稳态频率稳定约束条件，确定利用柔性直流技术解环所需的最小额定功率的方法；然后通过与常规解环方案的投资对比，分析采用柔性直流技术方案的可行性；最后以贵州电网内某送端电网的电磁环网解环为算例，计算了采用柔性直流技术解环所需的最小额定功率并验证了方案的可行性。
%In allusion to the problem of opening loop for electromagnetic loop network in power transmission channel of the sending-end power grid,this paper presents a kind of method for opening loop based on VSC HVDC. This method firstly u-ses a method of determining the required minimum rated power for opening loop according to restriction conditions for tran-sient and steady frequency under island operation of the sending-end power grid,then by comparing investment with conven-tional opening loop scheme,analyzes feasibility of the VSC HVDC technology. Finally,it takes one case of opening loop of the sending-end power grid of Guizhou power grid for an example and calculates the minimum rated power for VSC HVDC technology,and confirms feasibility of this scheme.【期刊名称】《广东电力》【年(卷),期】2016(029)011【总页数】7页(P86-92)【关键词】柔性直流;电磁环网;解环;孤网;送端电网【作者】康鹏;刘蔚;林成;孙斌;马覃峰【作者单位】贵州电网有限责任公司电力调度控制中心，贵州贵阳 550001;南方电网科学研究院有限责任公司，广东广州510080;贵州电网有限责任公司电力调度控制中心，贵州贵阳 550001;贵州电网有限责任公司电力调度控制中心，贵州贵阳 550001;贵州电网有限责任公司电力调度控制中心，贵州贵阳 550001【正文语种】中文【中图分类】TM72高低压电磁环网是指两组不同电压等级运行的线路，通过两端变压器磁回路的联系并联运行[1]。
桂林电网220kV电磁解环策略及建议秦江平【摘要】通过介绍桂林电网220 kV主网架现状,结合稳定计算分析,讨论桂林电网220 kV实施解环的必要性,阐述了解环运行的实施策略,提出了相应的建议.【期刊名称】《广西电力》【年(卷),期】2011(034)002【总页数】3页(P22-24)【关键词】电磁环网;电磁解环;安全稳定【作者】秦江平【作者单位】广西电网公司桂林供电局,广西,桂林,541002【正文语种】中文【中图分类】TM711电网实现分层分区，避免电磁环网，是电网运行的一个重要原则，特别是在高一级电网建成以后，应尽快实现低一级电网开环分片运行，以限制其短路电流，避免高低压电磁环网，充分发挥高一级电压电网输送容量大的优势。
为满足南方电网主通道的安全运行，2006年广西电网已采取措施解开了西部百色和东部梧州地区220 kV电网与广西220 kV中部主网架的联络通道，实现了百色、梧州地区220 kV电网与500 kV电网的开环运行。
目前桂林电网110 kV网络已实现开环运行，500 kV柳桂双回线路与桂林网区220 kV线路构成电磁环网运行。
随着桂林电网220 kV网架和500 kV电源的不断加强，未来实现220 kV网络开环运行势在必行[1]。
本文结合桂林电网的实际情况，阐述了实施桂林220 kV网络开环的策略。
1 桂林电网220 kV主网架现状桂林电网位于广西电网的北部，属广西电网的末端，共有9回220 kV线路（沙挡线、沙侯线、城田线、桂南线、桂湘线、桂木I线、桂木II线、桂茶I线、桂茶II 线）与大网相连，其中5回主线路是由500 kV（1×750 MVA）桂林变电站输送功率。
网内主力电源有永福电厂（2×300 MW），永福电厂有4回220 kV出线（永大I线、永大II线、永侯I线、永侯II线）与大网相连。
同时，桂林电网处于南方电网西电东送北通道的中部，是广西电网、南方电网的重要组成部分和西电东送的有力支撑，桂林电网的建设直接影响到广西电网以及南方电网的安全可靠运行。
电力电子Power Electronic电子技术与软件工程Electronic Technology & Software Engineering 电磁环网中无功环流的分析与控制策略包翔张海平(国网宁东供电公司宁夏回族自治区灵武市750411 )摘要：本文通过对高低压电磁环网运行的分析，研究国内外电磁环网运行的相关经验，提出了电磁环网中无功环流的分析以及控制 策略。
关键词：电磁环网；无功环流；控制策略1引言近年来，国内外大部分电网停电事故都是由高低压电磁环网运行所导致的，因此导致我国电网公司以及各级电力公司十分重视这种情况，开始提出对严重影响电网稳定运行以及安全使用的电磁环网应解环运行。
所以我国对电磁环网的运行过程开展了较多的研究。
现如今我国对于特高压电网的投入逐年上升，超高压七百五十千伏和特高压一千千伏都还在建设起步阶段，并且由于其网络结构较为 薄弱，在未来无法大规模投入使用。
而较低等级的电压网架结构较 为稳固，可合理使用廉价资源来获取最高的网络传输功率，对用户 的用电需求进行满足。
2高低压电磁环网运行分析2.1高低压电磁环网内容概述高低压电磁环网是两组不同电压等级分别运行的线路，主要使 用连接两端变压器电磁回路的方式进行并联。
而高低压电磁环网在 日常运行的过程中容易发生较大的安全事故，其主要原因是由于高 压线路较为容易开端，导致功率转移现象的出现将提高对低压线路 的负载，严重时可大大超过其原有的传输限值，从而使整体电力系 统出现故障，进而对其稳定安全的运行造成破坏。
在电力系统的实 际运行过程中，并不是所有的电磁环网都将影响系统的稳定运行，对于电压等级高网架机构薄弱以及电压等级低网架结构坚强的情况 来说，对于开环运行来说电磁环网合环的运行效率更高，不仅可对 整体电网的电气距离进行拉近，还可对稳定运行水平以及输电能力 进行提升。
2. 2国内研究背景概述对于我国国内电磁环网运行经验以及不同地区电网解环实施方 案与电磁环网运行方式进行分析与研究后可发现，在电网建设的过 程中，所产生的物质便是电磁环网，在高等级网架较为薄弱时其存 在合理性较强，但随着我国电力市场的快速发展，厂网分开后电网 公司的经济效益与电网的运行具有密不可分的联系。
环网运行中的异常现象及分析环网运行中的特别现象及分析环网运行中的特别现象及分析摘要：电磁环网是指不同电压等级运行的线路，通过变压器电磁回路的连接而构成的环路。
广东乳源县110kV鹰峰变电站和35kV候公渡变电站10kV馈线构成了一个电磁环网，如图1所示。
平常10kV 候公渡线柱上油断路器QF断开，系统处于开环运行。
关键字：环网特别现象分析电磁环网是指不同电压等级运行的线路，通过变压器电磁回路的连接而构成的环路。
广东乳源县110kV鹰峰变电站和35kV候公渡变电站10kV馈线构成了一个电磁环网，如图1所示。
平常10kV候公渡线柱上油断路器QF断开，系统处于开环运行。
1 运行中消失的特别状况近年来，乳源县供电部门为提高供电牢靠性，拟将10kV候公渡线柱上油断路器QF合上，使环网闭环运行。
为此，采纳核相仪在柱上油断路器QF两侧进行核相试验，试验结果（以35kV候公渡站侧相序为参考相序记录）记录如下：1.1 相对地电压候公渡变电站侧：鹰峰变电站侧：a相对地6400V a'相对地6300Vb相对地6600V b'相对地6400Vc相对地6400V c'相对地6300V1.2 相间电压见表1。
正常状况下，相间电压试验结果应为表2数值（允许有少量的偏差）：相同两相间的电压差接近为零，不同两相间的电压差应接近电网的线电压12kV，由于乳源县35kV候公渡变电站和110kV鹰峰站系统主要用于地方小水电上网，因此，母线电压比电力系统额定电压10kV要高。
明显，试验结果与正常状况相差很大，相同两相间存在很大的电压差。
因此10kV候公渡线柱上油断路器QF合不上，不能闭环运行。
3 特别状况的分析用Ua、Ub和Uc分别表示油断路器QF候公渡站侧线路的a相、b相和c相对地电压，用Ua'、Ub'、和Uc'、分别表示鹰峰站侧线路的a'相、b'和c'相（以35kV候公渡站侧相序为参考相序）对地电压。
0引言随着500kV电网网架的建设，电网的联系越来越紧密，新的500kV/220kV电磁环网不断形成，大的电源接入规模日益增加，部分核心地区短路电流水平大幅提升，逐步逼近或超过开关额定遮断能力，在保证电网安全稳定运行的基础上限制短路电流成为电网亟待解决的问题[1-2]。
为限制短路电流，可以选用更高短路容量的设备，更换大容量的断路器及其它电气设备；或改变电网结构、改变系统运行方式等方面考虑的限流方案，如调整电网接线、优化厂站接入方式、分层分区运行、采用高阻抗主变、采用串联电抗器、主变中性点加装小电抗、安装短路故障限流器等[3-6]。
从根本上来说可行性较高的是优化网络结构和电源布局，实施分层分区运行。
本文以洛阳500kV/220kV电磁环网为例，研究电网分层分区运行的可行性。
1电网分层分区运行概述1.1电磁环网运行存在的问题在500kV电网发展的初期，500kV/220kV电磁环网所通过的潮流不大，它的存在可提高电网供电可靠性、灵活性。
但随着高一级电压电网的发展，传输负荷的不断增大，电磁环网成为电力系统严重的事故隐患，给电网运行带来很多问题[7-10]：（1）高电压等级线路或主变跳闸后潮流转移至低电压等级线路，造成低电压线路过载及过热损坏。
（2）同一断面上低电压等级线路自然分布潮流较大，但由于其输送能力低，从而降低了整个断面的输送能力，使高电压等级元件的输送能力不能充分发挥。
（3）在电气联系紧密的负荷中心地区，保持电磁环网运行不利于控制短路电流。
（4）电力系统在采用电磁环网运行方式时,可能造成大的功率转移，当高电压等级元件跳闸后，还可能导致功角或电压稳定破坏事故。
可以采取安全稳定控制措施防止事故的连锁发生，但是安全稳定控制策略往往比较复杂，而且安全稳定控制装置误动、拒动的可能性不能避免。
1.2电网分层分区运行的概念分层分区运行是指按电网的电压等级将电网分成若干结构层次，在不同结构层次按供电能力划分出若干供电区域，在各区域内根据电力负荷安排相应的电力供应，形成区域内电力供需大致平衡。
