论配电网合环调度运行操作

论配电网合环调度运行操作

作者：高云云

来源：《城市建设理论研究》2014年第08期

摘要：文章根据作者多年工作经验，通过分析循环调度操作的分布和所需的操作规则严格执行从而获得负荷大小、合环处两侧电压及相角等参数对系统的合环具有较大影响

关键词：配电网；合环；调度

中图分类号：TM641文献标识码： A

0 引言

配电网最大的特点是闭环结构，开环运行。而配电网双向供电是提高系统可靠性和电压质量的有效方式，双电源供电或多电源供电结构成为了配电网主要供电结构，因此合环成为了配电网经常性操作。当某个母线、开关或馈线需要检修或者发生故障时，该母线、开关或馈线上的多电源供电的负荷就可以进行负荷转移，通过配网的合环操作，转移到与之相连的其他母线或馈线上。合环操作可以实现减少用户的停电，确保供电的可靠性。

本文从配电网典型网络结构出发，首先明确配电网的合环操作过程，然后分析系统可合环调度运行的条件以及合环操作中须严格执行的规程要求，最后通过对实际配网线路举例计算进行研究，分析影响合环潮流及合环电流因素主要有负荷大小、合环处两侧电压及相角、合环点所在的变压器参数等对合环系统的计算影响。本文的研究成果可为配网合环操作的运行调度方面提供了一定科学参考价值。

1 配电网典型网络结构

目前配电网络大多采用的是环式、辐射型或网格式的结构方式。辐射型结构方式属于单电源供电方式，是一种较为简单的结构，保护装置的整定相对简单。网格式与环式均属于有备用电源的供电方式，在正常运行时，是以开环方式运行，联络开关一般处于断开的状态。在联络开关的两端相当于一条馈线的末端，一旦一侧发生停电，联络开关通过合环，由另一侧的电源供电，使系统具有较高的供电可靠性。在使用的过程中，失压保护装置具有无稳定、易产生开关误动作、进行定值校验和调整时有困难，所以在比较重要的供电场所一般不使用这种装置。

2 合环操作条件及计算原理

2.1 合环调度操作条件

1) 合环点相位应一致。如首次合环或检修后可能引起相位变化的，必须经测定证明合环点两侧相位一致；

2) 如属于电磁环网，则环网内的变压器接线组别之差为零；特殊情况下，经计算校验继电保护不会误动作及有关环路设备不过载，允许变压器接线差30度时进行合环操作；

3) 合环后不会引起环网内各元件过载；

4) 各母线电压不应超过规定值；

5) 继电保护与安全自动装置应适应环网运行方式；

6) 电网稳定符合规定的要求。

还要注意在合环操作时，必须保证合环点两侧相位相同，电压差、相位角应符合规定；应确保合环网络内，潮流变化不超过电网稳定、设备容量等方面的限制，对于比较复杂环网的操作，应先进行计算或校验，操作前后要与有关方面联系。两条线路长期合环运行并没有太多优势。许多情况下，两条线路合环运行，是为了平稳“倒路”，即从一个线路供电，转到另一个线路供电。

2.2 合环计算原理

典型合环模型如图1所示，U1，U2为高压侧母线电压，Up1，Up2为低压侧母线电压，Z1，Z2为变压器阻抗，变压器高压侧流入的功率为S1，S2，低压输出功率为S1’，S2’。为了确保系统的安全稳定运行，合环调度操作需要满足一定的条件才能进行。因此本文进一步分析配网合环操作时所需条件要求。如图2所示，10kV配网合环时，须满足如下几个合环操作的条件：1）未合环前，两端的10kV母线电压差应小于0.1kV；2）未合环前，需通过计算验证合环后确保线路不发生过载现象；3）合环后的两个变电站的上一级电源必须在同一条母线上；4）为使合环冲击不影响系统，要求在线路负荷较小时进行合环操作。

2.3 合环操作调度规程

对于电网在合环时需严格按照电力系统的调度规程要求如下

1) 合环或解环均为一个系统，并需掌握合环后系统潮流；

2) 需明确上一级的网络状况，尤其是关系到上一级的调度管辖的网络时，需取得有关调度的同意；

3 ) 确保合环潮流变化不引起继电保护的动作，综合考虑合环处两侧相角差和电压差；

4) 对经消弧线圈接地系统，需确保合解环后的正确运行。

如果合环操作时系统潮流较大将可能引起过流动作，调度运行可以采取如下措施。首先将可能的保护暂时停用，然后在预定解列的开关设解列点，并通知变电值班员时刻注意潮流变化以及保护动作的情况；将合环处的两低压侧母线电压差调为最小，同时在正常合解环操作时，保证压差不超过10%；若出现压差较大，可以采用改变系统参数办法，避免出现重负荷侧电压高于低负荷侧；对较为复杂系统的合解环操作，需先通过潮流计算确保其运行。

3 算例分析

本文选取了110kV某一变电站的10kV侧合环操作作为研究对象，计算中由于是10kV配网合环，因此将110kV母线等值为一个节点，视作一个无穷大系统。合环处为此变电站10kV 出线114城南与出线152兴邮线的联络开关。母线数据位：114城南线电压节点Pu：0.996，电压11 4 . 4 8 6 k V ，相角 - 0 . 7 3 ； 1 5 2 兴邮线电压节点Pu：0.984，电压113.179kV，相角-2.37合环馈线的基本计算参数如表1所示。

合环相关功率负荷如表2所示（无功电位：Mvar；有功单位：MW），合环操作后计算结果如表3所示（电流单位：kA；电压：kV）。

如表3计算结果可见，对于影响合环潮流及合环电流因素主要有负荷大小、合环处的两侧电压及相角、合环点所在的变压器参数等，调度运行控制时，可以通过调整变压器分接头，改变无功补偿的容量，负荷调整以及改变网络参数的各种方法，控制环网潮流分布，使其合环系统进行操作后仍然符合电网的稳定运行。

4 结论

本文从配电网典型网络结构出发，明确配网合环操作的基本过程，分析系统可合环调度运行的条件以及合环操作中须严格执行的规程要求，最后通过对实际配网线路举例计算进行研究，分析影响合环潮流及合环电流因素主要有负荷大小、合环处的两侧电压及相角、合环点所在的变压器参数等对合环系统的计算影响。计算结果表明可以通过调整变压器分接头，改变无功补偿的容量，负荷调整以及改变网络参数的各种方法，控制环网潮流分布，使其合环系统进行操作后仍然符合电网的稳定运行。

参考文献：

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[3] 关卫军，刘军.10kV环网合环操作方式的研究[J].湖北电力，2007，31(12):116-118.