提高10KV線路合環操作可靠性的研究

摘要：本文結合信陽配電網實際，進行分析和計算，提出了提高10KV線路合環操作方法，為10KV線路操作和提高配網供電可靠性具有巨大的現實意義。

關鍵詞:配電網合環潮流計算可靠性

0 引言

隨著城市的發展和人民生活水平的不斷提高，用戶對供電可靠性的要求越來越高，如何通過科學的手段來盡量的減少用戶的停電次數和時間就成為我們迫切需要解決的問題。因此如果能準確的計算出合環電流對調度員判斷合環操作的可行性是非常有意義的。

1 信陽市城區配網合環點模式分類

信陽位于河南省最南端，是河南電網的南大門，市區有浉河、平橋和羊山新區組成。城區配電網合環操作從合環點追朔到上游電源（追朔到110kV、220kV）可以分為五種模式：同一個110KV變電站同一條10KV母線供電的10KV線路合環、同一個220KV變電站、110KV變電站10KV不同母線供電的10KV線路合環、不同220KV變電站同一個110KV變電站不同10KV母線供電的10KV線路合環、同一220KV變電站不同110KV變電站供電的10KV線路合環、不同220KV變電站不同110KV變電站供電的10KV線路合環。正常運行方式下滿足以上五種模式的聯絡開關分類如下：①滿足同一個110KV變電站同一條10KV母線供電的10KV線路合環開關，如五6柱1開關、茶7柱2開關等。②滿足同一個220KV變電站、110KV變電站不同10KV母線供電的10KV線路合環開關，如五7柱1開關等。③滿足不同220KV變電站同一個110KV變電站不同10KV母線供電的10KV線路合環開關，如曾27線衛校支柱開、工區路01#環網柜等。④滿足同一220KV變電站不同110KV變電站供電的10KV線路合環開關，如茶11柱2開關、雞公山大街01#環網柜。⑤不同220KV變電站不同110KV變電站供電的10KV線路合環開關，如新華東路05#環網柜曾12線進線開關。

2 合環操作時產生環流的原因

配網進行合環操作時合環開關的兩側電源一般處于分列運行狀態，但它們的上級電源（也許是上上級電源）應該是并列的，合環操作時產生環流主要有以下兩個原因：

①合環開關兩側變電所10kV母線的電壓差產生環流。如果兩側變電所10kV母線對系統的短路阻抗比較接近，合環時的環流則較小。

②合環開關兩側變電所10kV母線對系統的短路阻抗不同產生環流。合環操作時合環開關兩側變電所的10kV母線電壓數值即使相同但對系統的短路阻抗差異較大時會產生很大的環流，合環的風險較大。

3 信陽市城區10KV線路合環潮流變化計算

3.1 10KV線路合環前的系統方式

寶變110KV上母由信寶線供電：（電源為信陽變）：帶寶#1變。寶變110KV下母由沙茶-寶茶線及沙寶變線供電（電源為沙港變）：帶寶#2變。

曾110KV西母由寶變110KV上母供電（電源為信陽變）：帶曾#1變。茶變線及沙茶線供電（電源為沙港變）：帶茶#1變。侯變由沙侯線供電；（電源為沙港變）如圖1所示。

3.2 10KV合環前的潮流圖2

3.3 幾種合環的潮流及結論

3.3.1 寶變10KVI段出線通過寶TJ與曾變10KVI段合環（110KV電源由寶110KV上母提供）。10KV合環后環流小，線路有功由原來的一個站帶改為兩個站分擔。

3.3.2 侯變10KV出線通過曾12節點與曾變10KVI段合環（三級電磁環網）侯變由110KV電源由沙110KV母線提供，曾變由110KV電源由信110KV母線提供）。10KV合環后環流小。線路有功由原來的一個站帶改為兩個站分擔。無功由1.2MVAR的環流。

3.3.3 曾變10KVI段出線通過寶TJ節點與曾變10KVⅡ段合環（三級電磁環網）。10KV合環后環流小，線路有功由原來的一個站帶改為兩個站分擔。曾10KVI段出線分擔的多。無功有0.1MVAR的環流。

3.3.4 茶變10KV出線通過茶7節點與曾變10KVI段合環（二級電磁環網）110KV電源由沙110KV母線提供）。10KV合環后環流小，線路有功由原來的一個站帶改為兩個站分擔。

4 合環操作前應采取的措施

4.1 由于配網線路改造頻繁，凡遇到大的配網改造，配網運行單位應及時在配網聯絡開關處核相，確保聯絡開關兩側相序、相位一致。

4.2 配網運行單位應定期核查配網設備參數正確，包括聯絡開關的遮斷容量、導線、電纜的型號、長度。并上報調通中心備案。

4.3 對于同一個110KV變電站同一條10KV母線供電的10KV線路合環模式，在負荷較低時段，由于合環點電壓差較小，一般可直接合環。

4.4 對于由同一個220KV變電站、110KV變電站供電，10KV不同母線供電的10KV線路合環，必要時合上10KV母聯開關后，再進行10KV配網聯絡開關合環。

4.5 對于不同220KV變電站同一個110KV變電站不同10KV母線供電的10KV線路合環、同一220KV變電站不同110KV變電站供電的10KV線路合環、不同220KV變電站不同110KV變電站供電的10KV線路合環。應開展配網合環潮流計算，為配網合環倒負荷提供理論依據。

5 改進措施和建議

配電網合環操作重要的一點就是進行配電網的潮流計算，如果在進行合環操作時進行整個網絡的潮流計算，這樣配網合環操作實施起來就比較容易。但現在配電自動化正在發展階段，配網開關沒有實現“三遙”，配網開關沒有實時遙測數據，目前的OPEN3000系統中高級應用軟件還不能實現實時的在線潮流計算。其次，配電網運行方式相對主網變化較快，一些配網線路長度和型號也不是特別準確。這為潮流計算的準確性埋下隱患。下一步我們將針對配網合環操作的特點，與遠動專業及廠家聯系，我們可以將合環操作簡化為一個模版，將典型的合環點建立一個虛廠、簡化網絡等值模版，在建立合環模版后，我們可以將之應用到現有的自動化系統中，我們可以將配網的合環點的模板進行保存并將相關基礎數據錄入并保存，每次在進行合環操作時載入相關的基礎數據，從SCADS系統中讀入負荷數據，在界面上點擊開關“開關合”就可以觸發合環電流的計算。調度員可以根據計算的結果來審核合環操作的可行性，這樣可以提高合環電流計算的精度，勢必可以減輕調度員的工作任務，也為合環操作提供了理論上的判據，為實際操作起到指導作用。再次，運方專業應定期對一些典型的配電網絡進行潮流理論計算，并對計算結果進行分析，提出配網合環操作的理論建議。

綜上所述，合環操作有利于減少用戶的停電次數和時間，有利于電網的計劃檢修和運行方式變更，有利于實現供電企業與用戶的雙贏，在進行驗算和安全校核的基礎上，對于具備條件的環網線路，我們只要充份掌握不同運行方式的要求及限制條件，進行10KV環網線路合環操作是必要的，也是可行的！