關于城市配網合環操作的研究

裴硯華

【摘 ?要】在城區配電網安排計劃倒方式操作或分段開關之間線路停電檢修時，對配網合環等值網絡進行分析，明確影響10 kV配網合環調電的影響因素，結合電網運行的實際情況進行合理性分析，進行合環倒負荷操作?？焖倥袛嗪檄h調電可行性的影響因素，從而擬定10 kV配電線路合環調電的可行性速判方法，可以在很大程度上減少用戶的停電時間，滿足用戶用電需求。基于此，本文進行配電網合環分析研究。

【關鍵詞】配電網;合環調電;影響因素;優化策略;速判方法

隨著電網建設規模的擴大，為提高其供電服務水平，提高合環轉供電率，配網系統需要進行深入優化與改造。其中客戶平均停電次數作為提高供電可靠性的指標之一，其中10 kV 配電網的檢修、故障及隱患處理等與電網供電可靠性指標息息相關。

1.10kV配網線路合環調電影響因素

配電網合環是指兩條配電線路分別由兩個變電站的低壓側母線所帶，饋線之間設置有聯絡開關和刀閘。正常運行方式時，兩個變電站的低壓母線各自帶對應的配電線路，聯絡開關為斷開狀態，當其中某條饋線整條或部分線路有停電工作時，先關合上聯絡處開關和刀閘，再開斷出線開關或分段開關，由另一饋線帶上該線路整條或部分線路的用電負荷。影響因素有以下幾點：

1.1配電網網架結構不合理

10kV配網合環轉供電率低下主要源自配網結構與線路布設等問題，中壓10kV配電網運行管理中，分支較多，設備復雜，用戶用電負荷分散，部分配網單輻射線路數量超出了規定范圍，一些線路聯絡點較少，甚至沒有聯絡點，無法獲取各節點負荷，同時單輻射線數量也超多等，都成為影響轉供電的幾大不良因素。

1.2諧波危害影響

配網系統中轉供電點的定位、設置等都關系到配網系統的運行，還有大量用戶電子設備，還有鐵路電氣化負荷，造成配電網潮流中出現大量的三相電壓不平衡、諧波源等污染源;其次分支線路通常較細，截面小，無法承擔巨大的轉供電負荷的沖擊;同時供電點設計于前端支線，這樣就不能照顧到后端負荷，從而使得前端支線暫停運行，無法高效供電，這樣就增加了故障停電面積，從而影響轉供電率。

1.3線路長度，供電半徑不合理

一般10kV配網供電線路的長度應該控制在15km，供電半徑也不宜太長，線路長度超標也勢必會升高線損率或者導致線路尾部電壓急劇下降。然而由于受環境條件的影響，配電網的線路路徑走廊需要綜合考慮市政綠化、消防防火、小區防噪音污染等情況，供電范圍正在持續擴展，無論是變電站還是線路平時工作過程中都承受較大的壓力和載荷，還可能出現重載、超載等現象，這勢必會影響合環轉供電。

2.提升配網合環轉供電率的方法和對策

相序不一致是合環調電首要避免的最大技術風險，因為交流系統的特殊性，發電和用電是一個動態平衡，電網就像一個“蜘蛛網”，牽一發而動全身。一個配網的合環操作，對電網設備有影響，對客戶設備有影響，對上級電網、繼電保護也有影響。

2.1改良網架結構，完善線路參數

配網系統有著相對繁瑣、復雜的線路分布，為了提升配網合環轉供電率，就要從網架結構入手。很可能導致潮流計算過程中，相關數據的失準、失真，使得潮流計算值與現實有較大差異，對此就要積極完善配網線路參數，通過科學地調節、整頓來提升線路環網率與轉供電率，可以通過增設轉供電點來使更多的配網線路達到規定的接線標準，科學布設轉供電點，使其處于主干線尾部，而且應該根據配網線路載流量來科學設點，創建配網設備臺賬制度，來確保參數的客觀性、準確性。

2.2建立健全制度，規范化操作

配網合環時會產生環流，主要是因為合環點兩側存在電壓差，還有合環饋線的系統參數不同。因此配電網合環時，應盡可能降低環流的幅值，防止饋線超限引起繼電保護誤動作，造成合環失敗。對此，配網合環轉供電需要一套先進的制度與規范，在制度規定范圍內來規范化執行各項操作。調度員在進行配網合操作之前，首先必須詳細弄清楚電力系統各點的運行方式、電壓、功率分布和繼電保護設置情況，對合環操作過程中有可能產生的潮流變化進行充分的估計和分析;配網改造與線路建設以后需要抓緊時間來進行相位核對，保證相位準確基礎上再入網，聯絡開關位置需要設下特定的核準，同時也要修正相關的基礎臺賬。

2.3優化評估、計算方法

調度中心結合每月的計劃檢修停電工作，梳理需要進行調電的工作項目，依據各單位提供的圖紙、資料整理合環回路資料，并組織相關變運、營配部門配合對資料進行核實、完善。調度中心方式組以資料為基礎，結合相關變電站運行方式安排、合環回路參數、系統潮流等情況，對需要進行調電的線路進行合環潮流計算，評估合環對電網一次設備、潮流的影響;繼電組對相關變電站、線路的保護配置、定值等情況進行校核。還有一個重要工作就是核相，必須強化核相管理，為各大供電單位提出要求，反復核對、檢查自身負責的區域饋線鏈接處的相位、相序以及相角差等，確保這些數值都能達到合環所需的條件，促進整個工作縝密配合，有條不紊地開展。

2.4影響合環電流的因素分析和調整措施

由合環后潮流分布可得出影響合環潮流及合環電流的實際因素，即合環線路的負荷大小、負荷分布系數、合環點兩側的電壓幅值和相位、合環線路的阻抗參數，當通過合環計算得到合環后的沖擊電流不能滿足線路繼電保護和線路斷路器遮斷容量時，可通過調整變壓器分接頭、改變系統的無功容量，控制合環線路的潮流分布，使其符合電網穩定的要求。

1.調整變壓器分接頭的位置，變壓器分接頭的位置在實際運行過程中隨著系統電壓的變化經常發生變動，在合環過程中，對于系統的合環的線路來說，變壓器阻抗對系統合環電流的影響比較大，通過調整變壓器分接頭的位置，可以有效控制合環沖擊電流的大小。

2.電容器的投切，電容器的投切可以改變系統電壓，電容器提供的是無功電流，無功電流和感性電流合成后形成一個矢量值，同時，通過電容器的投切可以改變系統電壓，這樣有利于平衡合環線路兩側母線電壓差，減小合環沖擊電流對系統的影響[4]。

3.線路運行參數的影響，通常10kV配網線路主要由電纜線路和架空線路組成，影響系統潮流分布的主要是系統電抗，電阻的影響比較小，準確的配網系統參數更有利計算合環潮流分布。

3.結語

10千伏配電網合環操作是配網安全、持續供電的一大保障，為了提高轉供電率，就必須積極探索提高供電可靠性的舉措，加強綜合停電管理、研究制約配網故障快速復電的措施、研究并開展10千伏線路故障跳閘強送電、從線路源頭強化電網風險預控，加強設備缺陷管理、提升配網轉供電能力、大力開展帶電作業等。進而為配網運行創造一個良好的環境，從而提高配網合環轉供電工作效率。

參考文獻：

[1]孔慶耀.10kV配電網合環操作研究[D].華南理工大學，2013.

[2]于建輝，周浩，陸華.杭州10kV配電網合環問題的研究[J].機電工程，2007，24（10）：54-57.

[3]李旭前，石連生，呂澤陽等.10kV配電網合環倒負荷研究[J].云南電力技術，2014，42（2）：41-44.

（作者單位：國網太原供電公司）