應用儲能解決配電變壓器過載方法研究

崔萌

摘 要：隨著我國地方經濟的快速發展，社會用電總量逐年攀升，導致縣級電力系統面臨著巨大的設備安全壓力，特別是供電負荷的不斷增擴，配電變壓器過載現象越來越嚴重，配電變壓器長期過載，導致了配電變壓器設備事故頻發。聚焦如何解決這一難題，文章以國網湖北省電力秭歸縣供電公司應用儲能解決配電變壓器過載為例，試分析應用儲能解決配電變壓器過載的方法。

關鍵詞：應用儲能;配網;變壓器過載;實施效果

中圖分類號：TM421文獻標識碼：A文章編號：1674-1064（2021）07-018-02

DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2021.07.009

供電企業在配電網上應用儲能既是歷史使命也是歷史必然，構建“源、網、荷、儲”四維融合互動新型電力系統是電力改革的必由之路。“儲”必須是獨立一方，擺脫以前的依附性，才有資格、有能力與“源”“網”“荷”互動。當前，應用儲能要設立互動機制，讓儲能投資成為可獲利投資，這樣才能贏得資本的青睞，促進應用儲能在配電網中的應用。

1 開展配變滿載過載預警分析

為滿足廣大用電客戶正常用電需求，縣級供電公司應定期組織人員開展重點臺區負荷測試，并將滿載過載配變改造作為常態化工作，每年要向上級部門爭取應用儲能項目和施工儲能應用資金，逐步改善電網“卡脖子”、電壓質量差等突出問題。為此，縣級供電公司要將配電變壓器過載情況相關數據接入管理平臺，分析客戶用電行為，做好應用儲能接入的工作準備，運用應用儲能解決配電網變壓器過載減荷要求。

應用儲能接入過程中，縣級供電公司要按照“做強主網、做優配網、做實配電變壓器防過載”的工作思路，持續加大對配電網應用儲能的投入，逐步優化配電網網架結構。但是，由于縣級供電公司配電網底子薄、電網基礎弱，針對配變重滿載、過載現象，供電企業要進行配變滿載過載預警分析，通過應用儲能有效降低配電網滿載過載水平，提升配電變壓器過載防范效率。

應用儲能時，能夠即時識別可能出現滿載過載的配變。秭歸縣供電公司在應用儲能防止配變過載預警分析時，應用儲能提高配電變壓器防過載技改效率，滿足配電變壓器過載負荷要求。配電網變壓器運用儲能時，應按照輕重緩急安排好改造項目，因配變過載造成臺區電壓偏低的應優先安排。為了應用儲能預防配電變壓器過載，供電公司要加強配網重點監控確保配電變壓器健康運行[1]。

近年來，隨著秭歸縣經濟社會不斷發展，用電客戶經濟收入不斷增加，尤其是冬季用電高峰期，秭歸縣供電公司通過組織安排對所轄配變臺區進行“拉網式”排查，對可能超負荷的配變進行高峰電流測量及冬季負荷預測，形成全縣滿載過載配變明細表。同時，組織人員到現場勘查配變實際情況，據實統計所需各類材料物資，提前準備儲能物資，確保應用儲能防止冬季出現燒毀配電變壓器的事故。

2 運用儲能防止配電變壓器過載

秭歸縣供電公司應用儲能預防配電變壓器過載時，對配網三相不平衡進行了動態調整，夯實設備基礎。加強儲能通道運維，落實各項人防、技防措施，針對春夏樹木瘋長情況，加強運行監測，避免配變燒毀故障。配網運行實施了監測平臺、電采系統、PMS系統等技術手段加強運行監測，負荷高峰時段需要執行有序用電方案，通過應用儲能有效地解決臺區滿載過載問題，提高供電能力和電能質量，避免負荷高峰時期的頻繁搶修和投訴。

秭歸縣供電公司應用儲能主要是針對年平均負載率低、春節及農忙時期負荷短時大幅增長的這種特殊使用狀況，在保證電網滿足基本用電容量前提下，應用儲能既能滿足小負荷長期用電的需求，又能兼顧過負荷短期用電的需求。應用儲能使高過載能力配電變壓器具有節能、高效、環保、空載電流小、無功損耗低、抗突發短路能力強等特點。

高過載節能環保型變壓器”和“牽引變壓器綜合在線監測及狀態檢修管理系統”具有過載能力強、綠色環保、低損耗的特點，填補了配電網變壓器過載領域的空白。應用儲能設置在山區核心變壓器所在位置，是過載變壓器強心的“心臟”。相比傳統變電所和變壓器，應用儲能可以完全滿足山區配電變壓器過載時安全可靠運行的能力。

應用儲能時，一旦發現配電變壓器過載時，系統能夠智能分析、及時反饋，瞬時啟動儲能補償，減輕變壓器過載負荷，提高山區配電網運營安全可靠性。特別是山區處于負荷高峰時段，大功率用電設備經常導致臺區電壓不穩，變壓器出現過載，嚴重影響周邊居民生活用電。智能儲能裝置投運后，可在負荷高峰時段釋放低谷時段存儲的電能，提高臺區的供電能力，從而將臺區配電變壓器的高峰負荷降至重載以下，解決短時負荷過高導致的低電壓問題。

當前，秭歸縣供電公司在山區配電網中應用的儲能裝置是儲能裝置升級版。公司在應用能儲裝置第一代樣機基礎上，持續開展技術攻關，確保升級版應用儲能裝置各方面性能均有大幅提升，加強山區配電網的安全生產管理，徹底解決了山區配電變壓器重過載問題，防止配電網和配電設備超載、過載情況發生。

3 應用儲能啟動山區配網超載治理，有效解決變壓器過載問題

應用儲能預防山區配電網變壓器過載超載時，秭歸縣供電公司結合山區配電網的特點，開展負荷監測工作，通過對CT變比、公變容量進行現場核查，全面分析負載率數據曲線，多措并舉，治理配變超載、過載。公司安排專人每日對負控系統中，公變負載監測數據進行抽調、分析，對近期出現的負載率超過90%的重過載配變進行重點。公司營銷部及時更改CT變比錯誤的配電變壓器，對確實存在重過載的配電變壓器安排調整計劃安裝儲能裝置，對公變臺區根據用戶設備容量進行較為合理的分網分流;運用儲能強化對配變超載、過載治理，提前改造有可能存在超載、過載的配變，著力改造低電壓、安全性差的配變臺區[2]。

建立健全營配協同工作機制，優先把儲能裝置接入山區常過載的配電線路，對公變負載率高的線路進行實時監測，嚴格控制儲能裝置接入，對轄區內配電變壓器重載、過載隱患優先進行排查治理。并要針對重負荷變壓器所出現的缺陷做出快速處理，強化對過載、重載配電變壓器維護和監測。同時，公司要求運維人員對配電變壓器油位、高度、警示牌以及接地電阻、三相負荷平衡等做了詳細檢查，隨著山區配電網用電需求不斷增加，山區電網負荷增加導致配電網變壓器滿足過載現象時有發生。

在配電網應用儲能改造中，秭歸縣供電公司全面梳理轄區內配電變壓器過載情況，對重過載配電變壓器按照“輕、重、緩、急”的原則進行推磨式輪換，對即將拆下來的重載配電變壓器的狀態進行檢測，將可以繼續使用的重新分配管理，用于解決負荷較小的配電臺區，用小投入解決大問題。應用儲能使高過載能力配電變壓器技術更加優化，通過增加變壓器高、低壓繞組油道數量（即增加繞組散熱面積），降低繞組對油的溫升，防止變壓器過載后繞組局部過熱。通過應用儲能來提高變壓器相關元件和絕緣部件的耐熱性能等，增強配電變壓器耐高溫能力，達到提高配電變壓器過載能力的設計方法。

當前，儲能裝置過載保護推薦采用低壓塑殼斷路器。低壓塑殼斷路器既能帶負荷通斷電路，又能在短路、過負荷和低電壓（失壓）時自動跳閘。當線路短路時，其過流脫扣線圈動作，使開關跳閘;如出現過負荷，串聯在一次線路中的加熱電阻絲加熱，通過雙金屬片彎曲，使開關跳閘。為提高系統容量儲能裝置應兼具低成本、高效率、友好性。要搭配儲能變流器的大容量儲能一體化機，能夠通過虛擬同步機技術實現慣量響應、一二次調頻調壓、調峰、平滑波動、預測補償等多種功能，能發揮出儲能的多價值疊加的特點，促進儲能系統LCOE成本降低[3]。

4 結語

秭歸縣供電公司在應用儲能預防配電變壓器過載過程中，預先重點關注低壓線路和負荷的重載情況，應用儲能來防止配電變壓大號過流燒壞和負荷開關頻繁跳閘的問題，通過應用儲能來徹底解決配電變壓器滿載過載問題，確保電網安全可靠運行，秭歸縣供電公司結合負荷監測工作，對CT變比、公變容量進行現場核查，全面分析配電變壓器輸出功率負載率數據曲線，多措并舉，治理配變超載、過載。

參考文獻

[1] 楊海涯，王永江，杜建嵩.應用儲能對預防配電變壓器過載的重要性[J].變壓器，2011（6）：54-56.

[2] 趙永春，張天一，毛之勇.應用儲能對預防配電變壓器過載研究[J].變壓器，2001（10）：32-34.

[3] 牟萬里，吳天河.應用儲能對預防配電變壓器過載問題的分析[J].變壓器，1995（11）：28-30.