提高10KV線路合環(huán)操作可靠性的研究

摘要：本文結(jié)合信陽(yáng)配電網(wǎng)實(shí)際，進(jìn)行分析和計(jì)算，提出了提高10KV線路合環(huán)操作方法，為10KV線路操作和提高配網(wǎng)供電可靠性具有巨大的現(xiàn)實(shí)意義。

關(guān)鍵詞:配電網(wǎng)合環(huán)潮流計(jì)算可靠性

0 引言

隨著城市的發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，用戶對(duì)供電可靠性的要求越來(lái)越高，如何通過(guò)科學(xué)的手段來(lái)盡量的減少用戶的停電次數(shù)和時(shí)間就成為我們迫切需要解決的問(wèn)題。因此如果能準(zhǔn)確的計(jì)算出合環(huán)電流對(duì)調(diào)度員判斷合環(huán)操作的可行性是非常有意義的。

1 信陽(yáng)市城區(qū)配網(wǎng)合環(huán)點(diǎn)模式分類

信陽(yáng)位于河南省最南端，是河南電網(wǎng)的南大門，市區(qū)有浉河、平橋和羊山新區(qū)組成。城區(qū)配電網(wǎng)合環(huán)操作從合環(huán)點(diǎn)追朔到上游電源（追朔到110kV、220kV）可以分為五種模式：同一個(gè)110KV變電站同一條10KV母線供電的10KV線路合環(huán)、同一個(gè)220KV變電站、110KV變電站10KV不同母線供電的10KV線路合環(huán)、不同220KV變電站同一個(gè)110KV變電站不同10KV母線供電的10KV線路合環(huán)、同一220KV變電站不同110KV變電站供電的10KV線路合環(huán)、不同220KV變電站不同110KV變電站供電的10KV線路合環(huán)。正常運(yùn)行方式下滿足以上五種模式的聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)分類如下：①滿足同一個(gè)110KV變電站同一條10KV母線供電的10KV線路合環(huán)開(kāi)關(guān)，如五6柱1開(kāi)關(guān)、茶7柱2開(kāi)關(guān)等。②滿足同一個(gè)220KV變電站、110KV變電站不同10KV母線供電的10KV線路合環(huán)開(kāi)關(guān)，如五7柱1開(kāi)關(guān)等。③滿足不同220KV變電站同一個(gè)110KV變電站不同10KV母線供電的10KV線路合環(huán)開(kāi)關(guān)，如曾27線衛(wèi)校支柱開(kāi)、工區(qū)路01#環(huán)網(wǎng)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(huán)開(kāi)關(guān)，如茶11柱2開(kāi)關(guān)、雞公山大街01#環(huán)網(wǎng)柜。⑤不同220KV變電站不同110KV變電站供電的10KV線路合環(huán)開(kāi)關(guān)，如新華東路05#環(huán)網(wǎng)柜曾12線進(jìn)線開(kāi)關(guān)。

2 合環(huán)操作時(shí)產(chǎn)生環(huán)流的原因

配網(wǎng)進(jìn)行合環(huán)操作時(shí)合環(huán)開(kāi)關(guān)的兩側(cè)電源一般處于分列運(yùn)行狀態(tài)，但它們的上級(jí)電源（也許是上上級(jí)電源）應(yīng)該是并列的，合環(huán)操作時(shí)產(chǎn)生環(huán)流主要有以下兩個(gè)原因：

①合環(huán)開(kāi)關(guān)兩側(cè)變電所10kV母線的電壓差產(chǎn)生環(huán)流。如果兩側(cè)變電所10kV母線對(duì)系統(tǒng)的短路阻抗比較接近，合環(huán)時(shí)的環(huán)流則較小。

②合環(huán)開(kāi)關(guān)兩側(cè)變電所10kV母線對(duì)系統(tǒng)的短路阻抗不同產(chǎn)生環(huán)流。合環(huán)操作時(shí)合環(huán)開(kāi)關(guān)兩側(cè)變電所的10kV母線電壓數(shù)值即使相同但對(duì)系統(tǒng)的短路阻抗差異較大時(shí)會(huì)產(chǎn)生很大的環(huán)流，合環(huán)的風(fēng)險(xiǎn)較大。

3 信陽(yáng)市城區(qū)10KV線路合環(huán)潮流變化計(jì)算

3.1 10KV線路合環(huán)前的系統(tǒng)方式

寶變110KV上母由信寶線供電：（電源為信陽(yáng)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(yáng)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(huán)前的潮流圖2

3.3 幾種合環(huán)的潮流及結(jié)論

3.3.1 寶變10KVI段出線通過(guò)寶TJ與曾變10KVI段合環(huán)（110KV電源由寶110KV上母提供）。10KV合環(huán)后環(huán)流小，線路有功由原來(lái)的一個(gè)站帶改為兩個(gè)站分擔(dān)。

3.3.2 侯變10KV出線通過(guò)曾12節(jié)點(diǎn)與曾變10KVI段合環(huán)（三級(jí)電磁環(huán)網(wǎng)）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(huán)后環(huán)流小。線路有功由原來(lái)的一個(gè)站帶改為兩個(gè)站分擔(dān)。無(wú)功由1.2MVAR的環(huán)流。

3.3.3 曾變10KVI段出線通過(guò)寶TJ節(jié)點(diǎn)與曾變10KVⅡ段合環(huán)（三級(jí)電磁環(huán)網(wǎng)）。10KV合環(huán)后環(huán)流小，線路有功由原來(lái)的一個(gè)站帶改為兩個(gè)站分擔(dān)。曾10KVI段出線分擔(dān)的多。無(wú)功有0.1MVAR的環(huán)流。

3.3.4 茶變10KV出線通過(guò)茶7節(jié)點(diǎn)與曾變10KVI段合環(huán)（二級(jí)電磁環(huán)網(wǎng)）110KV電源由沙110KV母線提供）。10KV合環(huán)后環(huán)流小，線路有功由原來(lái)的一個(gè)站帶改為兩個(gè)站分擔(dān)。

4 合環(huán)操作前應(yīng)采取的措施

4.1 由于配網(wǎng)線路改造頻繁，凡遇到大的配網(wǎng)改造，配網(wǎng)運(yùn)行單位應(yīng)及時(shí)在配網(wǎng)聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)處核相，確保聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)兩側(cè)相序、相位一致。

4.2 配網(wǎng)運(yùn)行單位應(yīng)定期核查配網(wǎng)設(shè)備參數(shù)正確，包括聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)的遮斷容量、導(dǎo)線、電纜的型號(hào)、長(zhǎng)度。并上報(bào)調(diào)通中心備案。

4.3 對(duì)于同一個(gè)110KV變電站同一條10KV母線供電的10KV線路合環(huán)模式，在負(fù)荷較低時(shí)段，由于合環(huán)點(diǎn)電壓差較小，一般可直接合環(huán)。

4.4 對(duì)于由同一個(gè)220KV變電站、110KV變電站供電，10KV不同母線供電的10KV線路合環(huán)，必要時(shí)合上10KV母聯(lián)開(kāi)關(guān)后，再進(jìn)行10KV配網(wǎng)聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)合環(huán)。

4.5 對(duì)于不同220KV變電站同一個(gè)110KV變電站不同10KV母線供電的10KV線路合環(huán)、同一220KV變電站不同110KV變電站供電的10KV線路合環(huán)、不同220KV變電站不同110KV變電站供電的10KV線路合環(huán)。應(yīng)開(kāi)展配網(wǎng)合環(huán)潮流計(jì)算，為配網(wǎng)合環(huán)倒負(fù)荷提供理論依據(jù)。

5 改進(jìn)措施和建議

配電網(wǎng)合環(huán)操作重要的一點(diǎn)就是進(jìn)行配電網(wǎng)的潮流計(jì)算，如果在進(jìn)行合環(huán)操作時(shí)進(jìn)行整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的潮流計(jì)算，這樣配網(wǎng)合環(huán)操作實(shí)施起來(lái)就比較容易。但現(xiàn)在配電自動(dòng)化正在發(fā)展階段，配網(wǎng)開(kāi)關(guān)沒(méi)有實(shí)現(xiàn)“三遙”，配網(wǎng)開(kāi)關(guān)沒(méi)有實(shí)時(shí)遙測(cè)數(shù)據(jù)，目前的OPEN3000系統(tǒng)中高級(jí)應(yīng)用軟件還不能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的在線潮流計(jì)算。其次，配電網(wǎng)運(yùn)行方式相對(duì)主網(wǎng)變化較快，一些配網(wǎng)線路長(zhǎng)度和型號(hào)也不是特別準(zhǔn)確。這為潮流計(jì)算的準(zhǔn)確性埋下隱患。下一步我們將針對(duì)配網(wǎng)合環(huán)操作的特點(diǎn)，與遠(yuǎn)動(dòng)專業(yè)及廠家聯(lián)系，我們可以將合環(huán)操作簡(jiǎn)化為一個(gè)模版，將典型的合環(huán)點(diǎn)建立一個(gè)虛廠、簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)等值模版，在建立合環(huán)模版后，我們可以將之應(yīng)用到現(xiàn)有的自動(dòng)化系統(tǒng)中，我們可以將配網(wǎng)的合環(huán)點(diǎn)的模板進(jìn)行保存并將相關(guān)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)錄入并保存，每次在進(jìn)行合環(huán)操作時(shí)載入相關(guān)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，從SCADS系統(tǒng)中讀入負(fù)荷數(shù)據(jù)，在界面上點(diǎn)擊開(kāi)關(guān)“開(kāi)關(guān)合”就可以觸發(fā)合環(huán)電流的計(jì)算。調(diào)度員可以根據(jù)計(jì)算的結(jié)果來(lái)審核合環(huán)操作的可行性，這樣可以提高合環(huán)電流計(jì)算的精度，勢(shì)必可以減輕調(diào)度員的工作任務(wù)，也為合環(huán)操作提供了理論上的判據(jù)，為實(shí)際操作起到指導(dǎo)作用。再次，運(yùn)方專業(yè)應(yīng)定期對(duì)一些典型的配電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行潮流理論計(jì)算，并對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析，提出配網(wǎng)合環(huán)操作的理論建議。

綜上所述，合環(huán)操作有利于減少用戶的停電次數(shù)和時(shí)間，有利于電網(wǎng)的計(jì)劃?rùn)z修和運(yùn)行方式變更，有利于實(shí)現(xiàn)供電企業(yè)與用戶的雙贏，在進(jìn)行驗(yàn)算和安全校核的基礎(chǔ)上，對(duì)于具備條件的環(huán)網(wǎng)線路，我們只要充份掌握不同運(yùn)行方式的要求及限制條件，進(jìn)行10KV環(huán)網(wǎng)線路合環(huán)操作是必要的，也是可行的！