配电网合环调控策略研究

配电网合环调控策略研究

刘传新 宋政亮 周君国

国网天津东丽公司 天津 300300

摘要：在电力系统中，配电网是与电力用户关系最为紧密，其供电可靠性问题是电网公司和电力用户都最为关注的问题。当配电网的某些线路需要检修或出现故障要进行倒负荷时，可通过合环操作来实现以避免电力用户的短时停电，但是合环操作也可能会影响到电力系统的安全稳定运行，因为在此过程中可能会产生较大的稳态电流和冲击电流。

关键词：配电网；合环操作；合环电流调控

1前言

相比于配电网开环运行模式，配电网合环运行能够进一步提升供电可靠性。但是配电网由开环运行升级为合环运行，需要考虑众多因素，除了技术方面的制约外，其较高的建设改造成本也是限制其广泛应用的因素。因此，配电网合环操作成为了电 力企业需要重点关注的问题。

2配电网合环概述

随着配电网的不断建设和发展，配电网的结构设置也逐渐趋于合理化，也进一步提升了多电源互联互通的比率，对此，如何改善提升供电网的稳定性也成为配电网合环中需要着力考虑的问题。在实践中，常常使用不停电负荷转供作为主要操作手段。从操作原理上看，配电网合 环模式主要是指让两个变电站的低压母线各带一条配电线路，并在配电线路之间通过联络开关实现互联。在配电网正常运行时，联络开关断开，当配电网运行出现故障时，即某个变电站所带出线路的开关需要检修或者发生异常时，则需先合上联络开关，再断开该站的出线开关，利用另一个低压母线和两端的配电线路来实现配电网的持续供电。

当需要进行带电合环操作时，在联络开关没有打开前，其两侧的电压差不为零，当联络开关闭合后，其对应两侧的电压差为零。合环以后，联络开关两端电压差瞬时发生变化，必将引起环流的出现，如果环流过大，还会引起路线过载或者路内继电器保护误动，导致故障问题的出现，影响供电系统的正常使用。在配电网执行合环操作时，在合环开关处会产生冲击电流和稳态电流，为保障配电网的安全稳定运行，获取科学准确的合环电流是关键。

3合环操作基本原则

配电网在运行时，当处于倒负荷状态或者输变电线路检修的条件下时，如果要在这些状态下保持电力系统的可靠、安全运转，一般都需要对配电网开展合环操作。在实际的合环操作过程中，一些人员可能会存在不规范的操作行为，而这些现象会导致合环操作失误，难以达到相应的操作标准，而合环失败会导致配电网中一些设备设施面临损坏风险，甚至在严重时会诱发巨大的电力安全事故。因此，加强对配电网合环操作的控制与管理极为重要。从根本上看，合环操作能否成功取决于是否可以有效控制合环电流。如果能够将合环电流控制在合理的范围内，就可以保障合环操作的有效性；当合环电流超出了设备输送限额以后，严禁合环操作。

4 合环电流产生的原因

合环操作虽然可以缩短电力用户在电网故障或线路检修时的停电时间，保障配电网络的供电可靠性，但是合环操作也可能会影响到电力系统的安全稳定运行。如果在进行合环操作时，在合环线路中可能会产生较大的合环电流，如此则很有可能触发继电保护装置的过流保护或者速断保护误动作。由于如下两个方面的原因，配电网在合环操作时可能会产生较大的合环电流：

4.1合环点两侧的电压差

合环操作时由于合环点两侧的母线之间存在电压差可能会产生合环电流，包括合环稳态电流和冲击电流。两者之间的电压差与产生的合环电流的大小是成正比例关系的，其中电压差又包括幅值差和相角差，特别是相角差对合环电流的影响更为明显。

4.2合环路径的等值阻抗

当配电网络联络开关两侧等值阻抗差别非常明显时，即便合环点两侧的母线电压之间不存在电压差，在配电网执行进行合环操作时，合环路径上也很有可能会出现较大的合环电流，这也是合环操作存在的风险之处。

5配电网合环电流调控策略分析

5.1调节变压器分接头

调整变压器分接头的实质是通过改变变压器变比达到调节节点电压的目的。在配电网实际运行时，各变压器分接头的位置应根据实际需要做出调整，而变压器的计算阻抗也随么改变。对于参与合环的支駱而言，所属变压器计算阻抗的变化，势必会造成配电网合环点电压的变化，进而影响合环电流的大小。变压器分接头一般应设置多个档位，其位置每改变１档，变比就会相应改变。在调控合环电流时，变压器分接头的调节原则为：减小合环点电足较高一侧的电压或抬高合环点电压较低一侧的电压。对应的做法为：提高电压较高支路的变压器分接头档位，或降低电压穀低一侧支路变伍器的分接头档位。送种调节方式无疑会改变系统的部分参数，故在计算时应修改系统的节点导纳矩阵，并采用新的节点导纳矩阵进行潮流计算和求出合环电流。若得出的合环电流比改变变压器档位前的合环电流小，且配电网各运行参数均不越限，则调节成功。反之，则继续调节。

5.2调节电容器仆偿容量

在实际的配电网络中，一般应在变电站低压母线处投入补偿电容器，电容器通过成组投切Ｗ改变系统的无功平衡。通常情况下，每投入或切除一组电容器，系统的节点电压都会相应的升高或降低。因此，通过调整电容器的无功补偿容量来调控合环电流是非常有效的。调节电容器补偿容量的目的是最大程度地减小合环电压差，具体做法是：先调节合环点电压较高一侧的电容器补偿装置，逐步切除己投入的电容器组数，降低合环点电皮。若该侧无电容器投入，则逐渐増加电皮较低侧电容器的投入组数，更新系统参数并对调整后的系统进行潮流计算，若调节后的合环电流值小于调节前的合环电流值，且该值和其他网络参数均不越限，则调节成功；若电流越限，则继续调节，否则调节失败。值得注意的是，改变电容器的无功补偿容量会不可避免地影响合环系统各节点的电压，因此，在使用调节电容器无功补偿容量调控合环电流时，不仅要检验合环电流值，还应对各节点电压是否越限进行检验。若因投入电容器而导致节点电压过高，则即使合环电流减小，也应视为调控失败。同理，当需要切除己经投入的电容器时，应注意各节点电皮不能低于电压下限，否则也视为调控失败。

6结语

综上所述，针对配电网络进行合环调电控制，能够有效降低电网维护以及事故问题对电网安全稳定运行的影响，对于电网运行质量的提升具有非常积极的作用，而且有利于电力企业服务水平以及客户满意度的提升，能够对电力企业的可持续发展产生巨大的推动作用，因此，电力企业一定要对这种控制模式保持高度的重视，在对其进行深入研究的同时，进行合理的应用，确保合环调电操作的顺利实施，使这种控制方式的作用能够充分的发挥出来。

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