0、引言
随着西安地区经济发展，人们对地区电网供电能力和质量提出更高要求，地区电网作为一个城市电力输送和分配的重要载体，必须保证其稳定、安全、可靠和经济供电。本文结合地区电网实际供电情况，利用PSD-BPA软件搭建仿真计算模型，对现状年出现最大负荷情况下潮流分布和电压变化进行分析计算，对其产生的问题提出建议和处理措施，并分析了“N-1准则”及“N-2准则”情况下供电能力、负荷特性及其他元件越限情况，并对未来五年最大负荷进行预测，同时对系统潮流和线路负载率进行分析，针对电网存在问题和薄弱环节，提出相应的对策和优化建议。
1、电网最大供电能力
最大供电能力是指一定区域内电网满足各种运行约束的最大负荷供应能力，除了潮流、电压和热稳定等约束，一般还考虑N-X（主要为N-1）安全准则。针对最大供电能力的研究有助于电网相关部门分析现有电网供电能力对负荷发展的适应性和裕度，有效地梳理电网结构中存在的薄弱环节，校验网架结构供电能力与变电站水平的匹配程度，并可在电网规划时给出一定的建议，提高电网运行的安全裕度，同时也有助于指导调度运行人员在安排电网运行方式时对负荷的调整，从而达到电网可靠、安全、优质、经济的运行要求。
随着陕西地区750kV网架的加强和完善及330kV电网规模的不断扩大，为了解决750kV/330kV电磁环网在线路N-1（或N-2）方式下潮流转移导致的热稳定问题，有效降低短路电流，经常采用分片运行的方式，将一个大网分为若干个片区。由于各个片区之间相对较独立，可以分别对各个片区计算其最大供电能力。
2、“N-1准则”及“N-2准则”
“N-1准则”是判断电力系统安全性的一种准则，也称为单一故障安全准则，即电力系统在正常运行方式下，包括发电机、输电线路、变电器等共N个元件，其中任意一个元件发生故障而被切除或无故障断开后，不应导致其他元件过负荷，各侧电压在允许范围内，不出现电压崩溃现象，系统频率波动在允许范围内，不出现频率崩溃现象，保证电力安全稳定运行和对用户的正常持续供电。“N-1准则”在电力系统安全检查中由于应用比较简便，运用较为广泛，常常用于静态安全分析、动态安全分析，另外对于基建规划、电网运行方式调整实际运用中较为广泛。
在电网运行分析中，常常采用静态安全分析，静态安全分析一般采用N-1开断计算方法，在潮流计算方式基础上，通常将某个单一元件如一条线路、一台变压器或一台发电机逐步进行故障或无故障断开，利用计算机系统进行仿真模拟，根据电网实时潮流，通过可视化仿真系统模拟结果分析，显示其他独立元件负载率和母线电压，来检验N-1开断后，其他元件负载率是否越限，母线电压是否超出规定范围，这是静态安全分析的主要判据。
另外，在地区电网年度和月度检修计划中，“N-1准则”也起到了具足轻重的作用，特别是月度检修计划中，输电、配电和变电检修归口管理部门—运检部在提出检修计划，电网调控中心在批准检修计划时，要充分考虑“N-1准则”，要通过某一段时间内运行方式实际需要，需要检修的设备从运行中断开，通过考虑该准则，对现在的运行方式进行仿真计算，往往需要等某一项工作完工后，才能进行另外一项检修工作，若不满足“N-1准则”，需要及时调整运行方式来满足要求，通过分析判断，可以发现电网存在的薄弱环节，并发现已存在的安全隐患，需要及时制定危险点预控措施，消除安全隐患，解决电网存在的薄弱环节。
在实际应用中，针对供电可靠性要求较高的区域很多时候也使用“N-2准则”，即考虑在一元件检修前提下，另一元件发生故障，电网是否出现元件过载或者电压崩溃的情况。另外，在现代电网建设中，为了减少占用耕地和节约耗材，充分利用输电走廊，输电网络，大量使用同杆架设，即将两条或者两条以上的线路架设在同根电杆上，这一类型线路在运行中若遇到外破、恶劣天气等情况，容易出线两回输电线路同时发生故障，在分析中也往往使用“N-2准则”分析。
3、关中北环地区电网供电能力分析
通过对关中北环地区电网N-1及N-2故障停运进行模拟计算仿真结果，发现部分地区负荷、电压分布不平衡，不满足系统需要，结合电网实际情况，提出了新建330kV变电站及配套设施的建议和基建规划方案，提高线路容载率，提高设备利用率。通过对地区电网进行“N-1准则”及“N-2准则”分析对调度运行工作中有实际的参考价值。通过计算结果，得出以下结论：
（1）“草北+草玄+泾奥双回断面”的问题在于，受短路水平和电网结构影响，泾渭750kV变的主变目前不具备投运条件，故而乾县和泾渭750kV供电区只能环网运行。周边电源开机方式对“草北+草玄+泾奥双回断面”极限影响较大：草北、草玄线路输送容量随渭河热电、渭河二厂出力增加而增加；泾奥双回线路输送容量随蒲三、怀德、铜川电厂出力增加而增加。
（2）泾渭供电区与乾县供电区合环运行时，应避免渭河热电、渭河二厂小开机，同时蒲三、怀德、铜川电厂满出力的开机方式。建议保持渭热、渭二电厂满出力，同时控制蒲三、怀德、铜川电厂出力，以提高断面极限。
（3）在最不利的开机方式下，泾玄双回线路工程能够有效缓解泾奥双回线路供电压力；玄武π接草滩~北郊线路工程仅能提高泾奥双回N-2方式下供电断面极限，草玄双回线路N-1方式下，依然需要进行负荷转移或控制负荷。可考虑通过控制周边电源开机方式解决草玄线路N-1方式过载问题。
（4）秦汉输变电工程建成、乾县供电区与泾渭供电区解环运行后，“高工三~渭二+泾奥双回+泾玄双回”断面可以满足N-1、N-2方式校验。
（5）泾北Ⅲ回线投运，可使关中北环电网线路满足N-2校验。若泾北Ⅲ线在2023~2024年未能建成投运，关中北环电网能够满足N-1校验，但是无法满足N-2校验。
（6）根据泾渭供电区2025年目标网架，随着泾渭变向南的输电通道不断加强，至2025年，关中北环区域内线路可满足N-1及N-2校验，2025的目标网架具有较高的供电可靠性及适应性。
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