10kV配电网合环操作的环流分析

配　网　黎卫文操作的环流分析　电网厶口　环　Ｔｈｅ　ＣＩＯｓｅｄ　ＬＯＯｐ　Ｃｕｒｒｅｎｔ　Ａｎａｌｙｓｉ　ｓ　ｏｆ　１ＯｋＶ　Ｃｌ　Ｏｓｅｄ　ＬＯ０ｐ　０ｐｅｒａｔｉ０ｎ　ｆＯｒ　Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉ０ｎ　Ｎｅｔｗ０ｒｋ　张忠城　作　操　的　环　流　分　析　Ｌｉ　Ｗｅｉｗｅｎ　Ｚｈａｎｇ　Ｚｈ０ｎｇｃｈｅｎｇ　（广东电网公司肇庆高要供电局，广东肇庆５２６１Ｏ０）　（ｚｈａｏｑｉｎｇ　Ｐｏｗｅｒ　ｓｕｐｐｌｙ　Ｂｕｒｅａｕ　ｏｆ　Ｇｕａｎｇｄ。ｎｇ　Ｐｏｗｅｒ　Ｇｒｉｄ　ｃｏｒｐｏｒｔａｔｉｏｎ，Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ　ｚｈａｏｑｉｎｇ　５２６１ＯＯ）　摘要：本文介绍了配电网合环操作对供电可靠性的影响，分析了影响合环电流的原因，指出了合环电流是由稳态电流与　暂态电流叠加而成的，并详细阐述了稳态电流与暂态电流的计算方法，从而进一步确保合环操作与电网的安全性。　关键词：配电网：合环操作：稳态电流：暂态电流　中图分类号：丁Ｐ３９３　文献标识码：Ａ　文章编号：１６７１—４７９２一（２００８）１０一Ｏ２３ｌ一０２　ＡｂＳｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｄｅｓｃｒｉｂｅｓ　ｔｈｅ　ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　ｎｅｔｗ０ｒｋ　ａｂ０ｕｔ　ｃ１ｏｓｅｄ　ｌｏｏｐ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎｓ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｉｍｐａｃｔ　ｏｆ　ｓｕｐｐｌｙ　ｒｅ１ｉａｂｉ１ｉｔｙ，ａｎｄ　ａｎａ１ｙｓｅｓ　ｔｈｅ　ｒｅａｓＯｎｓ　Ｏｆ　ｔｈｅ　ｒｅａｓ（）ｎｓ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｃｌＯｓｅｄ　１Ｏｏｐ　ｃｕｒｒｅｎｔ，ａｔ　１ａｓｔ　ｐＯｉｎｔｓ　Ｏｕｔ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｃ１０ｓｅｄ　ｌＯＯｐ　ｃｕｒｒｅｎｔ　ｉｓ　ａ　ｓｔｅａｄｙ—ｓｔａｔｅ　ｃｕｒｒｅｎｔ　ＯＩ１　ｓｕｐｅｒｉｍｐｏｓｅｄ　ｂｙ　ｔｒａｎｓｉｅｎｔ　ｃｕｒｒｅｎｔ　；　ａｎｄ　ｅ１ａｂＯｒａｔｅ　ｃａｌｃｕ１ａｔｉＯｎ　ｍｅｔｈｏｄｓ　Ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｔｅａｄｙ—ｓｔａｔｅ　ｃｕｒｒｅｎｔ　ａｎｄ　ｔｒａｎｓ１ｅｎｔ　ｃｕｒｒｅｎｔ　ｍｅｔｈＯｄ　Ｏｆ　ｃａ１ｃｕ１ａｔｉＯｎ．　Ｃｅｎｔｒａ１　ｔｏ　ｆｕｒ—　ｔｈｅｒ　ｅｎｓｕｒｅ　ｔｈｅ　ｓｅｃｕｒｉｔｙ　Ｏｆ　ｔｈｅ　ｃｌＯｓｅｄ　ｌＯ０ｐ　ＯｐｅｒａｔｉＯｎ　ａｎｄ　ｐｏｗｅｒ　ｇｒｉｄｓ．　ＫｅｙｗＯｒｄｓ：　Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　Ｎｅｔｗｏｒｋ；　Ｃ１ｏｓｅｄ　Ｉ　０ｏｐ　Ｏｐｅｒａｔｉ０ｎ；　Ｓｔｅａｄｙ—ｓｔａｔｅ　Ｃｕｒｒｅｎｔ；　Ｔｒａｎｓｉｅｎｔ　Ｃｕｒｒｅｎｔ　０引言　１环流原因分析　国民经济的不断发展对供电的质量和可靠性提出了更　高的要求，电力系统需要更为科学、可靠、高效的管理手段。　合环操作可以提高配电网的供电可靠性，但其环网电流　对电力系统特别是过流保护存在潜在的危险性。具体分析如　双向供电模式是提高配电网可靠性和电压质量的一种有效　措施，而合环操作是该措施中不可缺少的环节。当发生停电　检修或支路负荷过重时，通过合环操作可以选择合适的供电　路径来转移负荷。该操作不仅可以提高电压质量、减少网损，　还保证了对用户供电的连续性，大大提高了供电企业的经济　效益和社会效益。　由于合环操作可能产生较大的环流，这将直接影响到电　下：　（１）合环操作时两侧变电站１ＯｋＶ母线电压差产生环流。　环流由两部分组成：稳态电流与暂态电流（计算环流时容易　忽视暂态电流的计算），其大小与电压差（包括相角与幅值）　的大小成正比。另外，当系统出现故障时，如雷击或短路跳　闸，则联络开关可能会有很大的电流通过，必然会导致保护　动作，从而造成更大面积的停电事故。　网的安全稳定运行。在一般情况下，操作人员只能凭经验决　定是否可以合环，在没有特别把握时会尽量避免合环操作，　（２）变电站１ｏｋＶ母线系统的短路阻抗对环流有很大影　响，即便母线电压一样也有可能产生很大环流。这一点是很　这无疑将增加停电次数，降低系统供电可靠性和经济性。因　此，通过潮流计算对合环路径进行分析，可以帮助运行人员　多相关工作人员容易忽视的地方，也是造成合环操作失败的　主要原因。　对地区电力网络进行恰当的调整，从而保证用户利益，减少　停电损失。　２环流计算　合环操作前进行环网电流的计算是合环操作成败的关　文献［卜２］通过计算合环时稳态电流来确定是否具备合　环条件，但没有考虑到合环时会产生暂态电流对继电保护的　影响。合环操作是稳态电流与暂态电流叠加，本文对合环时　键。在负荷高峰时合环，形成的环流可能造成设备过载甚至　保护跳闸；同样联络开关两侧电压差较大时也会产生很大的　合环电流，导致非故障网络停电或扩大停电范围，危及电网　稳态电流、暂态电流的计算方法进行了讨论，供同行有关人　员依此操作时作为参考。　安全运行。所以，定量计算稳态电流与暂态电流很有必要。　２．１稳态电流的求解　９　１　～　以肇庆高要供电局的一个合环网络来阐述合环时稳态　电流的求解方法。联络开关简化图如图一所示，系统都认为　．以系统平衡点为基准，超前角度３Ｏ度，则上述电路的非　齐次微分方程为：一　△ｕ——　。　３　ｏ。　一　是无穷大系统，通过联络开关形成一个回路，Ｒ　…Ｒ　ｏ为折算　到１０ｋｖ侧的阻抗值，Ｉ　…Ｉ。为合环前折算到１０ｋｖ侧的电　流，Ｉ为合环时流过联络开关的电流。由电路原理可知从系　统１到南岸站１０ｋＶ母线电压的压降（△ｕ　）与系统２到南岸　下式中，　为合环时刻（ｔ＝ｏ时）Ｅ的初始相角。假定合　环时初始角为Ｏ度，配电网中电阻远远小于电抗，则冲击电　流可以简化为：　站１ｏｋＶ母线电压的压降（△ｕ２）应相等，即△ｕ　＝△ｕ。。　（ＲＩ＋　：）’（，＋，１）＋（冠，＋　．）‘（，＋』２）＋　，‘（，＋，，）＋　’（』一』６）：　（　＋　，）‘（，．一，）＋（　ｌ＋　９）’（，５一，）　』：　：墨１　２：！　！　！！：　：　！：！墨　：　Ｌ＝　：　：　［　！　、　ＲＩ＋Ｒ２＋　，＋　．＋　，＋Ｒ‘＋　Ｔ＋　Ｉ＋　９＋ＲＩｏ　上式中，Ｉ１．．－Ｉ　可从调度自动化系统中获取，Ｒ　…Ｒ　ｏ为　已知值。　图一联络开关简化图　２．２暂态电流的求解　系统简化图如图二所示，环网阻抗简化为Ｒ、Ｌ串联支　路，激励电压为合环前开关两侧电压差。由于电力系统三相　电压对称，所以这里可取单相电压。　￡一Ｅｓｉｎ（口ｆ＋妒　３Ｘ　图二系统简化图　ｎ（　＋　）＝　¨暑　由上式可知，冲击电流最大值出现在合环后半个周期，　冲击电流最大值为：　其中，Ｔａ：Ｌ／Ｒ；１＋ｅ吨　为冲击系数，它与短路电流计算　取值相似，在电力系统中一般取１．８。　由以上分析可知，合环电流的大小与合环潮流及短路阻　抗有直接的联系，减小合环潮流的同时合环电流也会相应的　减小。　３结束语　供电局合环时往往只考虑联络开关两侧母线的电压差，　事实上系统短路阻抗及潮流对合环电流也有很大影响。本文　对配电网合环操作时产生合环电流的各种原因进行了分析，　指出了在满足合环操作时影响合环电流大小的因素，并从暂　态电流与稳态电流两方面定量分析了合环电流的计算方法。　参考文献　［１】楼建杭．１Ｏｋｖ配电网带负荷倒电的方法［Ｊ】．农村电　网，２ＯＯＯ，（３）．　【２］龙娓莉．配电网合环操作的研究以及决策软件的开　发［Ｄ］．华北电力大学硕士学位论文，２００６．　［３］强兴华．地区电网合环操作的潮流近似计算［Ｊ］．江　苏机电工程，２００２，２１（５）：３９＿４０．　作者简介　黎卫文（１９７３一），男，工程师，工程硕士；　张忠城（１９７６一），男，工学硕士。