东北电网概况

LOGO东北电网概况东北电网覆盖辽宁、吉林、黑龙江省及内蒙古东部地区，供电面积127万平方公里，占全国13%，人口1.21亿，占全国9%。东北电网以500kV线路为骨干、以220kV线路为主体，由多个电压等级组成。电网北起内蒙古东部的伊敏电厂，南至大连的南关岭变电站，最长输电距离1643公里，并在500kV高岭换流站经直流背靠背设备与华北联网。东北电网的负荷主要集中在哈尔滨至大连、沈阳至山海关铁路沿线的大中城市，这些地区的负荷约占全区总用电负荷的60%。从电源和负荷分布上看，电网电源重心偏北，负荷重心偏南，总体呈西电东送、北电南送的格局。负荷分布情况截至2009年底，东北电网共有：500kV变电站41座，220kV变电站389座，500kV线路111条，220kV线路937条。火电风电水电东北电网电源构成容量:6075万千瓦比例:80.78%容量:661万千瓦比例:8.79%容量:780万千瓦比例:10.37%截至目前，东北电网总装机容量为7520万千瓦，同比增长13.3%，火电利用小时数为4954小时。“十一五”以来，东北电源年平均增长率为12.9%。其中:火电6075万千瓦水电661万千瓦风电780万千瓦火电水电风电其他2009年用电情况“十一五”以来，东北地区负荷年平均增长率为8.3%。2009年，东北电网全社会用电量2898亿千瓦时，同比增长4.41%。各省区全社会用电量所占比例分别为：辽宁占51%、吉林占18％、黑龙江占24％、蒙东占7％。全网发电最大电力为4452万千瓦，同比增长18.4%。最大峰谷差为1068万千瓦。各省区全社会用电量比例蒙东地区7%黑龙江24%吉林18%辽宁51%2010年用电情况1~2月份，东北电网全社会用电量531.42亿千瓦时，同比上升18.83%。其中：辽宁270.48亿千瓦时，同比上升25.25%;吉林94.17亿千瓦时，同比上升13.33%;黑龙江124.79亿千瓦时，同比上升11.27%;蒙东41.17亿千瓦时，同比上升14.29%。东北电网水电分布丰满红石白山小山云峰渭源水丰、长甸太平湾莲花镜泊湖东北电网水电资源主要分布在第二松花江、牡丹江、浑江及鸭绿江流域。第二松花江流域建有4座电站。牡丹江流域建有2座电站。浑江流域主要建有5座电站。鸭绿江为中朝界河，建有5座电站。桓仁、回龙、太平哨双岭、金哨东北电网风电分布东北地区风力资源丰富，风电场大部分集中在：蒙东赤峰地区、通辽地区；辽宁省西部及沈阳铁岭地区；吉林省白城地区；黑龙江省佳木斯地区。风力资源大多集中在偏远地区，风电场远离负荷中心，通过220kV线路接入网架薄弱的末端电网。蒙东电网概况输电能力170万千瓦输电能力200万千瓦输电能力220万千瓦内蒙古东部地区煤炭资源丰富，目前呼伦贝尔、霍林河、白音华等大型煤电基地通过500千伏交流输电通道，将电力输送到东北电网。呼辽直流输电能力300万千瓦2010年即将投产±500千伏呼伦贝尔至辽宁直流输电工程，可以将300万千瓦的电力直接输送到辽宁负荷中心。截至目前，蒙东电网共有：500kV变电站4座，220kV变电站51座，500kV线路16条，220kV线路95条。蒙东电网供电情况内蒙古东部电网2009年供电量162.12亿千瓦时，其中赤峰56.96亿千瓦时，通辽60.96亿千瓦时，兴安盟13.25亿千瓦时，呼伦贝尔盟30.95亿千瓦时。赤峰35%通辽38%兴安盟8%呼伦贝尔盟19%09年全年供电量（亿千瓦时）火电风电水电蒙东电网电源构成容量:968万千瓦比例:80.47%容量:8万千瓦比例:0.68%容量:227万千瓦比例:18.86%截至目前，蒙东电网总装机容量为1203万千瓦。其中:火电968万千瓦水电8万千瓦风电227万千瓦80%19%1%火电风电水电2010年蒙东电网运行的主要问题及特点一、呼辽直流投产后电网安全稳定运行问题突出2010年下半年呼辽直流工程投产后，将形成国网系统第一个交直流混联运行的大容量电源基地通过远距离输电的系统。届时，呼盟电源基地将有6000MW以上电力通过呼辽直流和500kV伊冯甲、乙线构成的交直流混联输电通道送往主网，其中：呼辽直流直接将呼盟电源基地的电力输送至辽宁电网和华北电网，直流输送容量为3000MW，输电距离908公里；同时，500kV伊冯甲、乙线交流输送电力通过黑龙江西部外送断面，与黑龙江东部电力共同通过吉黑省间、辽吉省间输电断面送往辽宁和华北电网，交流输送容量3000MW以上，输电距离1000公里以上。呼辽直流送端系统接线图呼伦贝尔能源鄂温克冯屯伊敏三期伊敏一、二期伊敏换流站巴彦托海开关站穆家换流站ACSR-720X4/908kmLGJ-630X4/8.5kmLGJ-630X4/81.5kmLGJ-630X4/58kmLGJ-630X4/62km鞍山呼辽直流投产时东北电网将有10000MW以上的风电在运行，预计全网运行容量为40000MW左右，风电将占全网运行容量的25％以上。到2010年风电将成为东北电网第二大电源，预计到2010年底风电容量将达到15400MW，未来风电容量和所占比重还会继续大量增加。从目前风电场运行情况看，风电机组本身因无低电压穿越能力，频率保护尚无统一规范的整定原则和运行标准，风电机组会因系统低频或低压而跳闸。2009年10月呼盟地区电网已通过伊敏电厂一二期的220kV系统并入东北主网，呼盟地区4台200MW机组等盈余电力需要通过500kV伊冯甲、乙线送出。因此，2010年呼辽直流投产后，东北电网将形成一个输电距离1000公里以上、输电需求6000MW以上的远距离、大容量、弱联系交直流混联输电系统，全系统频率稳定、电压稳定和同步稳定问题极为突出。呼辽直流送端电源集中，且网架结构十分薄弱，因此安全稳定问题十分突出，特别是在交直流混联运行方式下，由于呼辽交流送端系统与东北主网联系薄弱，仅由500kV伊冯甲、乙线与东北主网相联，安全稳定问题将更为严重，故障时如发生交直流系统解列，不仅伊敏一、二期电厂侧交流系统存在同步稳定问题，同时呼辽直流送端孤岛系统还将存在严重的频率稳定、电压稳定等问题。500kV木家变至鞍山变的同塔双回线路发生跳闸时，将直接导致呼辽直流双极闭锁，送端系统最大将损失约3600MW电源。直流双极闭锁或送端系统严重故障导致损失大量电源后的全系统频率稳定问题，尤其是全网大量风电运行时，系统异常、事故情况下如采取措施的时间稍有滞后或控制不当，极可能发生连锁反应，导致主网稳定破坏乃至全网性频率崩溃事故，甚至造成全网崩溃瓦解，这是涉及到整个东北区域电网安全稳定的重大技术和管理问题。送端系统机组存在次同步振荡问题。2010年呼辽直流工程投产后，整个送出系统既有直流、又有可控串补，整个呼辽直流送端系统的次同步振荡问题将变得更为复杂。二、电网调峰问题较为突出随着供热机组逐步增多，为满足供热需求，常规火电机组开机方式较大，2010年冬季电网峰谷差将进一步增大，预计最大峰谷差将超过11000MW，电网调峰问题较为突出。如果出现风电反调峰情况，电网调峰将极为困难。为此需要依据电监局核对的最小运行方式合理安排电源运行方式，加强供电负荷预测和风电负荷预测，利用国家电监会关于并网发电厂辅助服务考核及补偿的有关规定，积极推进东北电网调峰考核办法的实施，督促并网发电厂严格按规定参与电网调峰。三、电磁环网问题突出赤峰电网电磁环网问题。500kV青山变至燕南变四回500kV线路投产后，赤峰地区对外将通过4回500kV线路和1回220kV线路与主网相联，如果不采取500kV/220kV电磁环网解环，在赤峰外送潮流较大时，存在青燕双回线同塔故障时的220kV联络线的热稳定问题；在赤峰外送500kV线路检修方式下，存在另两回500kV同塔线路跨线故障时热稳定问题，而地区火电电源装机较多，大规模风电存在运行的不确定性，解决热稳定问题的控制措施将极为复杂。通辽外送电磁环网问题。2009年9月辽吉省间实施500kV/220kV电磁环网解环后，通辽电网还分别通过2回500kV线路与辽宁省网相联、通过3回220kV线路与吉林电网相联，形成了一个跨越辽吉省间的500/220kV大电磁环网，同塔并架的科沙双回线发生跨线故障全部跳闸时，通辽地区将出现较为严重的热稳定问题和暂态稳定问题，不得不依靠安全自动装置来保证地区电网安全稳定运行。科尔沁变#2主变投产后，直接实施通辽外送电磁环网解环，在同塔并架的科沙双回线发生跨线故障全部跳闸时，通辽地区将单运。从2008年东北电网出现的3次同一送出通道500kV线路同时故障情况看，现阶段实施通辽外送电磁环网解环还存在一定安全风险。只有尽早建成通辽外送第三回500kV线路后，才能消除通辽外送及跨越辽吉省间大的电磁环网。四、风电大量投入给电网安全运行带来极大困难大量风电投运加剧了电网调峰问题。截至2009年底，全网全口径风电装机容量6270MW。2010年东北电网还将有9130MW风电投产，届时全网风电装机将达到15400MW。大量风电投产后，风电随机性特性给电网调峰带来较大困难，部分时段风电的反调峰特性加剧了电网调峰问题。受电网结构限制，部分电网不能满足地区火电、风电同时满发需求。许多风电接入在电网较为薄弱的地点，受电网结构限制，部分地区还不得不采取限制风电的措施来保证电网安全稳定运行。2010年风电已成为东北电网第二大电源，随着风电所占电源比重的增加，系统稳定特性和运行特性将发生较大改变。五、蒙东地区仍存在电网供电能力及供电可靠性不高问题总体上看，东北电网网架在不断加强，但随着负荷不断增长、2009年10月呼伦贝尔盟电网、兴安盟电网并入东北主网后，局部地区仍存在电网供电能力不足和电网供电可靠性不高问题以及地区电源与网架运行不匹配问题。2010年呼伦贝尔盟电网还将有满洲里热电厂2台200MW机组投运，届时地区火电将近1300MW，地区风电近150MW，地区负荷仅约600MW，与东北主网仅通过1回220kV线路相联，且内部电网跨度较大、电气距离较远，存在较突出的地区大电源与小负荷难以匹配问题、N-1方式下频率、电压稳定问题，地区电网安全稳定运行及地区外送安全稳定问题及电源过剩问题十分突出。2010年兴安盟电网将有220kV层面火电电源近1000MW，地区风电近300MW，地区负荷仅约300MW，与通辽地区仅通过1回220kV线路相联，与呼伦贝尔盟也仅通过1回220kV线路相联，且内部与通辽地区联接的220kV电网和与呼伦贝尔盟联接的220kV电网从电气上独立运行，存在地区大电源与小负荷难以匹配问题，地区电网安全稳定运行及地区外送安全稳定问题较为突出。