解環

電磁環網是指不同電壓等級的線路通過線路兩端變壓器的電磁迴路連接而成的並聯環路。電磁環網是電網發展過渡階段的產物,該運行方式一般存在短路電流大、潮流分佈及安全保護裝置複雜、保護配合困難、需要增加通信通道等問題。隨着網架結構的逐步完善，電網以電磁環網運行的方式將逐漸減少。

我國各城市電網的220/110kV 電磁環網已陸續解開。隨着500kV系統的逐步建立，新的500/220kV電磁環網又在不斷形成。雖然大家公認500kV/220kV電磁環網最終也將解開，但由於電網發展的複雜性和多樣性，城市電網的220kV電網(下級電網)結構如何與500kV電網(上級電網)的遠景規劃相協調，如何避免隨上級電網的發展而形成新的電磁環網，如何防止環網解環運行帶來的城市電網供電可靠性和供電安全性的降低、鉅額投資的浪費等問題，是需要深入探討和研究的重要課題 ^[1]  。

隨着電力系統的發展，城市電網傳輸的功率迅速增長，城市電網必須增建更高電壓等級的送電線路。在上級電網形成初期，上下級電網有時要沿同一路徑傳輸電能；甚至為適應負荷增長的需要，下級電網還要沿此路徑增建更多的送電線路。由此不可避免會出現不同電壓等級電網並列運行的情況，即出現電磁環網。根據電磁環網的產生過程和原因可把城市電網的發展分為3個階段。

我國除北京、上海等少數特大城市外，大部分省會及重點城市的電網仍處在第一或第二階段。在500kV電網建設初期，500kV網架結構薄弱，為保證供電可靠性和安全性，採取將500kV線路與220kV線路交織在一起的電磁環網方式送電。隨着500kV網架進一步發展，電磁環網應打開運行，因此應適時加快完善高電壓等級網絡，為打開電磁環網創造條件。

關於電磁環網的解環問題，需要從電網規劃階段開始認真研究網架結構，避免不必要的投資浪費。電磁環網解環與電網規劃相結合的基本思路是：1）適當考慮城市上級骨幹電網的遠景規劃(規劃年限一般為20a甚至30a)，根據遠景規劃劃分城市電網的各個發展階段；2）根據城市電網發展的不同階段制定不同的解環原則；3）根據城市電網不同發展階段的電磁環網解環原則確定解環時機和解環點；4）根據電磁環網解環結果修正城市下級電網的規劃方案，避免投資浪費。

綜上所述，在城市電網發展的不同階段，電磁環網解環時機的確定原則如下：

1）若500 kV電網發生N−1故障或500kV主通道斷開將導致220 kV電網大規模功率轉移，則電磁環網必須解環。

2）若220 kV電網過於密集導致220 kV母線短路電流增加，超過設備的遮斷容量，則電磁環網應解環，220 kV電網分片運行。

3）在1）2）都沒有發生的情況下，建議暫時保留電磁環網運行。

4）若1）沒有發生、2）發生，建議在沒有明顯降低供電可靠性和供電安全性的情況下通過解環降低短路電流 ^[2]  。

為保證供電可靠性和安全性，解環點要根據電磁環網解環後的最終目標網架來確定，最終目標網架應滿足以下要求：

1）解環後儘量避免出現放射型網絡，即避免出現單電源單迴路供電的情況。

2）解環後應儘量維持小環網結構(即雙方向電源供電)，若為單方向雙迴路供電，電源宜來自不同母線。

3）下級電網的最終結構宜為從同一500 kV 變電站引出的梅花瓣型的單(雙)環網，正常情況下各環網(梅花瓣)可斷開運行，以避免形成電磁環網。

根據解環後期望得到的最終目標網架結構，城市電網電磁環網解環點的確定原則如下：

1）按最終目標網架確定的220 kV 分區電網是電力平衡的。

2）應保證解環後城市電網的供電可靠性和供電安全性無明顯降低。

3）解環後城市電網的220 kV 母線短路電流水平應滿足導則要求。

4）解環線段的潮流應較輕，解開後對整個系統的潮流分佈影響不大。

城市下級電網宜形成易於解開電磁環網的網架結構，以儘量避免產生新的電磁環網。城市上級電網的遠景規劃可根據負荷的遠景發展確定站點佈局，併為其劃分相應的最終供電區域。在過渡階段，由於新站點還未出現，新站點的供電區域將由原有站點供電，此時下級電網的佈線應儘量在各最終供電區域中進行；對於需要跨最終供電區域邊界的下級電網線路，由於其將來可能成為潛在的電磁環網解環線段，其佈線應儘可能短，以使下級電網的佈局能夠發揮最大的投資效益 ^[3]  。