特高压对河北南网500 kV电压水平影响研究

根据国家电网公司特高压规划，保定、邢台特高压站将在河北省南部电网（以下简称“河北南网”）落点，特高压投产后，将对电网、设备运行带来较大影响，尤其是500 kV变压器的电压适应性。当前河北南网正在实施一批500 kV变电站主变压器扩建项目，主变压器额定电压的选取原则是一个亟待研究的课题。

1　河北南网概况

河北南网地处河北省南部，供电区域包括石家庄、邢台、邯郸、保定、沧州、衡水6市，面积8.36万km2，人口4 900万。冀南500 kV电网已经形成“日”字形网架结构，其中西纵沿京广铁路形成的慈云－保北－清苑－石北－廉州－彭村－广元－辛安－蔺河双回500 kV主干线，是电力南北交换的主通道，同时东纵的辛安－宗州－武邑－沧西的南北第二送电通道有力分担了西部送电通道的压力。

正常情况下，河北南网中部通过阳泉－西柏坡双回线路、忻州－石北四回接受山西和陕北电力；北部通过神头－保北双回双回接受山西电力，并通过保北－房山线路、保北－霸州双回与京津唐电网交换功率；南部通过辛安变电站和山西、山东电网进行电力交换 [1]。

摘 要：新工科建设对工程人才的信息素养提出了新要求，以培养大学生信息素养为目标的计算机基础课程势必面临革新。针对现有课程体系存在课程少、没有体现专业需求等问题，以新的教学理念为指导，重构分专业、分层次的课程新体系，为新型工程科技人才的培养服务。

参照河北南网“十三五”电网规划报告，特高压投产后网内负荷达到36 600 MW [1]；装机方面，在现有装机基础上，考虑目前在建及已核准、有路条的电源项目。结合国网公司及政府相关规划，为保证河北南网电力供应平衡，特高压受电容量约3 000 MW[2-3]。

电容器投切前后河北南网500 kV变电站电压波动约1～3 kV，变化幅度较小，能够满足电压水平要求。2种运行方式下河北南网重要500 kV变电站高压侧电压变化见表1。

河北南网内仍有4个站点主变压器额定电压为500 kV，即保北、清苑、廉州、沧西，特高压投产后，电压水平稳定在513～521 kV，主变压器35 kV侧平均电压接近38 kV，造成低压电容器不能全部投入，一定程度上削弱了电网无功电压调整能力，降低了网内无功储备容量。

2　研究背景

特高压工程投运初期，由于稳定水平较低，系统电压水平直接决定送电功率。根据中国电科院对河北南网特高压落点后电压运行情况进行分析，为保持特高压落点后输送能力和安全稳定水平，特高压母线可能的电压控制范围：保定特高压站高压侧1 050～1 070 kV，邢台特高压站高压侧1 050～1 070 kV。保定、邢台特高压主变变比选取为1 050/525/110 kV，500 kV侧主变压器分头运行在525 kV档位。特高压电网本身配置了足够的低压无功补偿装置，感性达到100%以上，容性可以满足特高压输送5 000 MW方式的要求，特高压的接入不会占用在运500 kV站的无功补偿设备。

特高压投产后，根据其输送功率的不同1 000 kV侧电压控制水平分1 070 kV和1 050 kV 2种情况进行计算，每种情况均考虑无功投切。特高压投产后，河北南网整体电压水平有一定升高，从表1可以看出，平均电压由514.5 kV升至518～521.5 kV，其中特高压近区保北、保东、慈云、保沧、武邑、宗州站500 kV电压上升较多，平均由510.4 kV升至517.6～524.7 kV，上升7.2～14.3 kV。

3　电气计算

根据河北南网发展规划，利用PSD-BPA软件对特高压投产前后河北南网500 kV电压进行计算研究，得出电压水平的变化趋势，并对500 kV变压器额定电压的选择给出建议。

利用天然洞穴作为居所是中国古人采用已久的居住形式之一，《易·系辞》中说“上古穴居而野处”，在黄土断崖上掏挖横穴，应是穴居的始发状态，这个时候只是对黄土材料的削减，并不发生建筑学意义的建构。由于受地形等限制，古人只能采取向下挖掘的袋状竖穴，在其顶部有用树枝绑扎在一起形成的屋盖。其原始形制及构造简单，这时入口是开在屋顶上的，如河南洛阳市偃师县汤泉沟遗址竖穴（图5），圆形的竖穴深约2m，穴中直立一木柱撑起屋盖一角作为出入口，这是一种完全出于实用而产生的三角形入口，可以看作是山面入口的一个雏形[4]59。

年轻人都出门了，去城里打工，只有老人留在村中，走在过去的石板路上，住在过去的老宅院里，守着日出日落，过着和几百年前一样的生活。

特高压1 000 kV侧电压控制水平为1 050 kV：电容器投入时，保定站电压1 050.0/526.8 kV，邢台站电压1 050.0/525.7 kV；电容器切除时，保定站电压1 050.0/520.3 kV，邢台站电压1 050.0/521.7 kV。特高压1 000 kV侧电压控制水平为1 070 kV：电容器投入时，保定站电压1 070.0/533.1 kV，邢台站电压1 070.0/530.6 kV；电容器切除时，保定站电压1 070.0/526.4 kV，邢台站电压1 070.0/526.6 kV。

河北南网网内500 kV变压器共有35台，其中：10台变压器高压侧的额定电压为500 kV；15台变压器高压侧的额定电压为515 kV；10台变压器高压侧的额定电压为525 kV。

教育心理学告诉我们，相容的师生关系直接影响着学生的学习情绪，师生心理相容能提离教学效果。学生喜欢这位老师，就相信老师讲授的道理，愿意学习老师讲授的知识，自然就对老师讲的课表现出浓厚的兴趣，这就是我们常说的”爱屋及乌”。相反，如果学生不喜欢，甚至害怕这位老师，要想他们对这位老师所授的课程感兴趣是很困难的。可见，激发学生的学习兴趣，必须在教学中培养学生对老师的亲切感，创造一个师生心理相容的良好环 境。教师要做学生的知心朋友，建立起相互信任、尊重、帮助、团结、友爱、共同进步的良好关系。学生亲其师，才能信其道，乐其道。

4　特高压投产前后电压分析

特高压投产前，河北南网各站点500 kV电压维持在510～520 kV，其中保北、清苑、武邑、衡北站电压水平较低，在507～509 kV，广元、邢西、辛安、涉武站电压较高，在520 kV以上，总体电压呈现南高北低的趋势，这与近年运行方式报告和电压曲线控制要求相接近。

根据河北南网发展规划，利用PSD-BPA软件对特高压投产前后河北南网500 kV电压进行计算研究，得出电压水平的变化趋势，并对500 kV变压器额定电压的选择给出建议。

为了更好研究500 kV变压器在各种运行方式下的适应性，根据特高压输送功率的不同，1 000 kV电压控制水平分1 050 kV和1 070 kV 2种情况进行计算，其中每种情况分别考虑无功补偿电容器投切（保定特高压站0～3组210 MVar电容，邢台特高压站0～2组210 MVar电容）。

 

表1　特高压投产前后河北南网重要500 kV站高压侧电压变化 kV

  

特高压投产（电容器切除）保北 500.0 508.6 516.8 514.7 520.2 517.9清苑 500.0 508.8 515.6 513.4 518.4 516.2廉州 500.0 510.1 514.9 512.8 517.2 515.2沧西 500.0 510.8 517.3 515.3 520.1 517.9慈云 515.0 509.8 518.0 516.1 521.2 519.2武邑 515.0 507.7 520.7 517.3 525.0 521.5彭村 515.0 516.1 521.2 519.5 523.5 521.7广元 515.0 521.3 523.7 523.0 524.7 524.0保东 525.0 511.0 524.4 519.0 529.8 524.2保沧 525.0 510.6 519.4 516.3 523.1 519.8邢西 525.0 520.9 522.1 521.8 522.6 522.3宗州 525.0 514.9 525.1 522.0 529.1 526.0辛安 525.0 521.1 524.2 523.4 525.7 524.9涉武 525.0 520.9 522.2 521.8 522.5 522.3额定电压 特高压投产前特高压1 000 kV侧电压控制水平为1 050 kV 特高压1 000 kV侧电压控制水平为1 070 kV特高压投产（电容器投入）特高压投产（电容器切除）特高压投产（电容器投入）

通过以上分析，特高压近区变电站电压水平较高，稳定在520～530 kV，特高压近区站点一部分为近期投产站点，额定电压选择为525 kV，如保东、保沧、宗州；另一部分主变额定电压为515 kV，武邑和慈云站，因此，主变压器电压基本可以适应特高压落点需要。

目前，贵州省磷石膏综合利用途径单一，主要集中于水泥、建材领域。然而由于我国水泥行业产能已严重过剩，随着国家淘汰水泥产能、压缩水泥产量措施的逐步落实，作为水泥生产辅料之一，磷石膏制备水泥缓凝剂也必将受到影响；磷石膏生产纸面石膏板等建材产品，对磷石膏消耗量小、产品附加值低，且由于企业大多位于偏远地区，远离石膏消费市场，运输成本限制了销售半径。

应重点关注的是额定电压为500 kV的站点，即保北、清苑、廉州、沧西四个站，由表1、表2可以看出，保北、清苑、廉州、沧西电压水平稳定在513～521 kV，而保北站位于特高压近区，电压显著升高。通过计算，保北站（有载调压500/230±8×1.25%/36）高压侧电压为517.9 kV，正常运行时35 kV侧电压接近38 kV，若电容器全部投入，主变35 kV侧电压接近39.5 kV，不能满足电压水平要求；电容器全部退出时，主变压器35 kV侧电压接近36.1 kV；因此，保北站只能投入部分低压电容器，将大大削弱该供电区域的电压调整能力；同样，根据计算，清苑、廉州、沧西站也将存在不同程度的低压电容器投入困难问题，降低了网内无功储备容量。

5　无功协调控制分析

5.1　正常方式下无功平衡需求

随着华北西电东送规模日益增大，送端山西电网部分500 kV母线电压预计将会长期运行在525 kV以上，若电压落差配合不利，将导致山西向河北南网传输无功，因此宜适度提高河北南网500 kV母线特别是山西断面落点500 kV母线电压控制水平，减少无功的跨省流动。

5.2　故障情况下无功储备需求

按照电力系统稳定导则要求，受端系统应有足够的无功补偿容量，以满足事故情况下的稳定要求。特高压投产后，若发生较为严重的特高压保定—天津双回、邢台—济南双回线路N－2故障，大量功率通过特高压下送河北南网，500 kV母线电压将会降低6～10 kV。因此，为保证故障后电网母线恢复水平、增强系统稳定性，正常运行方式下宜控制500 kV母线电压在合理的高水平，同时应保留一定数量的无功储备。

整体看来，河北南网500 kV母线电压运行控制范围，既受到特高压母线电压运行控制范围的约束，也受到相邻500 kV省级电网运行电压控制范围的约束，同时还受到严重故障后母线电压恢复水平控制的约束。

6　结论和建议

特高压投产后，保北、清苑、廉州、沧西站500 kV侧电压高于其额定电压13～20 kV，波动较大；除此之外，广元站高出其额定电压8～9 kV，其余站与额定电压相差不大。广元站主变额定电压为515 kV，高压侧电压达到524 kV，经计算主变压器35 kV侧电压接近37 kV，若电容器全部投入，其35 kV侧电压为38.3 kV，处于较高水平。

在美国各州，由药师与其他医药卫生领域专业人士作出鉴别需要提供MTM的患者群[16]。癌性疼痛患者由于疾病本身的特点，不适宜在上级医院接受抗肿瘤治疗，多需要转诊至基层医院。而癌痛治疗中的常用的阿片类药物、抗抑郁药物等药物，都属于高危药物且费用较高，加之镇痛药物管控复杂和镇痛装置使用特殊性导致的患者依从性差要因，以上癌痛管理的用药的特点决定了癌痛患者MTM服务的重点患者群。

保北、石北、西柏坡、辛安500 kV站作为山西送电断面落点应保持较高电压水平，西柏坡、辛安站主变额定电压为525 kV可以满足要求，而石北、保北站主变额定电压分别为515 kV、500 kV，尤其是保北站位于特高压近区电压上升相对较高，无法适应网络发展，可以考虑适时更换或改造其主变压器。

下一步需研究特高压投产后，河北南网500 kV系统无功补偿设备的配置和运行方案，研究AVC系统的协调控制方案，提高电网自身的无功控制水平，更好的适应特高压电网运行调整的需求，或者考虑将保北、清苑、廉州、沧西站主变压器更换为额定电压为525 kV的主变压。从河北南网500 kV电压运行水平可看出，未来500 kV主变额定电压选取应以525 kV为主。

参考文献：

所谓彻底加热，就是把菜加热到100℃，保持沸腾3 min以上。如果肉块比较大，一定要煮、蒸久一些，或者把肉块切碎，再重新加热。

[1] 河北省电力公司.河北南部电网“十三五”电网规划[R].石家庄：河北省电力公司，2015.

[2] 国家电网公司.国家电网公司特高压电网规划[R].北京：国家电网公司，2015.

[3] 河北省能源局.河北省电力发展“十三五”规划[R].石家庄：河北省能源局，2015.