城市中压配电网合环电流分析

第１ ／ ２期
肖 白等 ： 城 市 中压 配 电 网合 环 电流 分 析
８ ５
一
部 分是合 环后 由开关 二侧 的电压差 产生 的环 流 。
由于配电网合环操作 即涉及到输 电网也涉及到 配电网， 必须采用适合 的计算方法保 证潮流的计算 收敛和计算结果准确。由于前推 回代潮流算法 Ｊ 特别适合 辐 射 状 网 络 的 潮 流 计 算 ， 并 且 具 有 算 法 简 单、 所需迭代次数少 、 存储 量较小的优点 ， 因此选择 前 推 回代 法作 为潮 流 计算 的方 法之 一 。 如果 能 计算 出合环稳 态 电流和 冲击 电流 并判 断 其合 环 操 作 的 可 行性 ， 则可 以避免合环操作的失误。对 于不能合环 的情况， 对其进行潮流调整， 使其符合进行合环操作 的 条件 。提供辅助措施给调度人员 参考 ， 这样 势必减轻调 度人员的任务 ， 保证 了系统合 环操作 的安 全性 ， 并 提高 了电网的供 电可靠性 。图 ２为操作流程图。
１ 城 市 中压 配 电 网络合 环 简介
１ ． １ 合环操 作概 念
具备执行合环操作条件 的城市中压配电网络通常可等效于如图 １ 所示的环形 网络。 当母线 １ 需要检修时 ， 就需要在配电网络合环 点 闭合联 络开 关 ， 将 被 检 修 设 备 上 的部 分 负 荷 进 行 转移 ， 从而保证 不问断供 电。上述操作就称为合环 操作。 １ ． ２ 合环 电流 根据叠加定理 ， 闭合合环开关后 ， 流经各支路 的 电流Ｅ ｈ － －部分叠加而成 ： 一部分是合环前 的电流 ， 另 图１ 配 电 网 合 环 示意 图
文章编号 ： １ ０ ０ ５—２ ９ ９ ２ （ ２ ０ １ ３ ） ０ １ ／ ０ ２— ０ ０ ８ ４—０ ５
城 市 中压 配 电 网合 环 电流 分 析
肖 白 ， 邢 文 洋 ， 穆 钢 ， 林 子 钊 ２， 黄 剑 ２
（ １ ． 东北电力 大学 电气工程学院 ， 吉林 吉林 １ ３ ２ ０ １ ２ ； ２ ． 深圳供 电局有限公司 ， 广东 深圳 ５ １ ８ ０ ０ １ ）
对最大最小运行方式的计算得到不同一次变之间的相角差 ｌ
通过 相角 差反 推 出引起 相角 差 的一 次变 有功 和无 功 用前 推 回代法 求解 合 环前 等值 网络 各节 点 电压 、注 入功 率
利用戴维南等值定理，求解合环循环 电流
叠加定理计算稳态电流 公式计算最大瞬时冲 击 电流 Ｉ
结果推算合 环后稳态 电流 ， 并推导出合环最大冲击电流计算公式 ， 分析 了影响合环 电流大小 的因素及减 小合环 电流的手段 。通过实例分析验证 了合环 冲击 电流计算模 型 的正 确性 ， 以及降低合 环 电流方 法 的 有 效性 。
关 键
词： 中压配 电网； 合 环操 作 ； 合环 冲击 电流 ； 合环稳态 电流
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ２— ０ ９—１ ４
基金项 目： 国家 自 然科学基金资助项 目（ ５ １ １ ７ ７ ０ ０ ９ ） ； 南方 电网公 司科 技项 目资助 （ Ｋ— Ｇ Ｄ ２ ０ １ １ — ０ ５ ８ ） ； 吉林省教 育厅科技项 目（ 吉 教科合字Ｅ ２ ０ １ ２ ］ 第１ ０ １ 号） 作者简介 ： 肖 白（ １ ９ ７ ３ 一 ） ， 男， 吉林省吉林市人 ， 东北电力大学电气 工程学 院博士 ， 教授 ， 主要研究方 向 ： 电力系统规划 、 风险评估 、 继电保护．
第３ ３卷第 １ ／ ２期
２ ０ １ ３年 ４月
东
北
电
力
大
学
学
报
Ｖｏ ！ ． ３ ３， Ｎｏ ． １ ／ ２
Ａｐ ｒ ．， ２ ０ １ ３
Hale Waihona Puke Baidu
Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ Ｏ ｆ Ｎ ｏ ｒ ｔ ｈ ｅ ａ ｓ ｔ Ｄｉ ａ ｎ ｌ ｉ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ
摘
要： 在城市 中压配 电网进行线路 、 变压器或母线检修 时 ， 一般 会通过合环操作 来保证供 电的连
续性 、 提高电网运行的可靠性 。在执行 合环操作前 ， 通过对合环 电流进行计算 、 分析 ， 从而判 断是 否可 以
进行合 环操作 。在分析城市 中压配 电网络结构特点 和现有合环 电流计算 方法 的基础上 ， 根据潮 流计算
文献标识码 ： Ａ
中图分类号 ： Ｔ Ｍ ７ １ ５
城 市 中压配 电网最 大 的特点 即采 用闭环设计 、 开环 运行 的供 电方式 Ｊ 。在正 常运 行情况 下 ， 当停 电
检修时若选择适当的路径进行合环操作 ， 实现不停电转移负荷可以保证配电网对用户的持续供电， 提高配 电 网运行 的可靠性 。但是 在合 环瞬 间 ， 系统将 产生较大 的冲击 电流 ， 达 到稳态后 环 网中还可能产 生较 大的 环流 ， 导致馈线开关保护误动， 将直接导致无法进行合环操作， 影响到 电网的安全运行 。因此在合环 之前 ， 通过计算合环冲击电流和稳态电流的大小以确定能否进行合环操作具有十分重要的意义。 以往 针对 配 电网合 环 的研 究 主要 以分析合 环稳 态 电流 为 主 ， 而对 合 环 暂态 的研究 较 少 。本 文针 对 以上情况 在分 析合 环 电流 的基 础上 ， 推 导 出合 环最 大 冲击 电流计算 公式 ， 并分 析 了影 响合 环 电流 的因素 及减小合环电流手段 。采用 Ｅ Ｔ Ａ Ｐ 仿真合环前后的各支路潮流分布情况 ， 进而运用叠加定理计算合环 后 的稳 态 电流 。实 例分 析表 明本 文方法 是正 确 、 有效的。
圈
－－
２ 合环 电流 的计算 与 分析
２ ． １ 稳态 电流 的计 算 把线 路合 环运行 等 效 为开 环 运行 方 式 与合 环 点
（
图 ２ 操作分析流程 图 二侧 具有 附加 电压 源 作 用 的结 果 ， 合 环 的稳 态 电流 等 于开环 运行 下 的负荷 电流与合 环 点二侧 电压差 引起 的环 流 的叠 加 。具 体计 算 步 骤 为 ： 通 过对 合 环 前