配電網(wǎng)合環(huán)運行的影響因素及運行原則探究

1、配電網(wǎng)合環(huán)運行的影響因素及運行原則探究市配電網(wǎng)絡(luò)中線路的走向以及配電設(shè)施和用戶的分布具有明顯的地理特征。因地域和 配電設(shè)施比較集中，城市配電網(wǎng)絡(luò)與其他地方交叉跨越較多，為提高供電可靠性，除了建 設(shè)可靠的電源點外，配電網(wǎng)絡(luò)的常用結(jié)構(gòu)多采用環(huán)型網(wǎng)絡(luò)，或者是雙端電源環(huán)網(wǎng)及多電源 供電網(wǎng)絡(luò)，即將原先獨立的輻射式配電網(wǎng)改變?yōu)檫\行靈活的鏈?zhǔn)脚潆娋W(wǎng)。配電系統(tǒng)帶電合環(huán)是指某兩個變電站的低壓母線各帶一段配電線路，而線路之間通過 聯(lián)絡(luò)開關(guān)聯(lián)絡(luò)。正常時，聯(lián)絡(luò)開關(guān)斷開，兩個站的母線分別帶各口的配電線路；當(dāng)其中某 一個站所帶配電線路的出線開關(guān)需要檢修或有其他突發(fā)事件時，待故障消除后應(yīng)先合上聯(lián) 絡(luò)開關(guān)，再斷開該站出線開關(guān)

2、，通過另一個站的低壓母線帶上兩段配電線路負(fù)荷的總過程。 這樣操作減少了用戶的停電時間，實現(xiàn)了不間斷供電。1影響配電網(wǎng)合環(huán)的因素1.1合環(huán)電流產(chǎn)生原因配電網(wǎng)絡(luò)進行合環(huán)操作時，合環(huán)線路兩側(cè)電源一般處于分列運行狀態(tài)，但它們的上級 電源應(yīng)該是并列的。經(jīng)總結(jié)，10kv配電網(wǎng)合環(huán)電流產(chǎn)生原因如下：（1）合環(huán)開關(guān)兩側(cè)變 電所10kv母線的電壓差（數(shù)值差、相位差）產(chǎn)生環(huán)流。（2）由于合環(huán)開關(guān)兩側(cè)變電所 10kv母線對系統(tǒng)的短路阻抗不同產(chǎn)生環(huán)流。配電網(wǎng)饋線間進行合環(huán)操作時，必然要經(jīng)歷一個暫態(tài)過程。這是由于斷路器閉合前合 環(huán)兩側(cè)存在電壓差auwo,而當(dāng)斷路器閉合時，兩端的電壓差突然發(fā)生變化，合環(huán)斷路器 兩側(cè)電圧突

3、然變?yōu)榇笮∠嗟?，相角差?,也即auho,這必然引起環(huán)內(nèi)各個節(jié)點電壓大 小和角度的相應(yīng)變化，連接于環(huán)上節(jié)點發(fā)電機的電勢和角度也將產(chǎn)生變化。然而，rti于發(fā) 電機的轉(zhuǎn)子是有慣性的，發(fā)電機的角度，也就是轉(zhuǎn)子的角度不能發(fā)生突變，而是要經(jīng)過一 個搖擺過程才能達到新的穩(wěn)態(tài)值，當(dāng)開口電壓的相角或頻率不相等時，發(fā)電機和環(huán)網(wǎng)各線 路合環(huán)后必將產(chǎn)生功率振蕩，從而產(chǎn)生并列合環(huán)操作的沖擊電流和電磁環(huán)網(wǎng)的環(huán)流。1.2影響合環(huán)的因素將合環(huán)系統(tǒng)作適當(dāng)簡化，以方便對其影響因素進行分析。具體的配電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)有所差 別，合環(huán)點位置的選取也有所不同，應(yīng)結(jié)合實際運行情況，抽象出一種具有普遍適應(yīng)性且 便于分析的計算模型。戢基木的合環(huán)模

4、型中應(yīng)具備參與合環(huán)的變電所的主變壓器、低壓側(cè) 母線及負(fù)荷、合環(huán)線路與聯(lián)絡(luò)開關(guān)，如圖1所示。由具體分析可看出，影響合環(huán)后聯(lián)絡(luò)開關(guān)上的功率和電流的因素有以下幾點：（1）合 環(huán)后主變壓器高圧側(cè)電圧差au； （2）合環(huán)后主變壓器低壓側(cè)母線電壓ul； （3）主變壓 器所帶負(fù)荷：si、s2、li、l2；（4）主變壓器阻抗：zt1、zt2； （5）合環(huán)前主變壓器低壓側(cè)母線電壓uli、ul2o總結(jié)合環(huán)電流產(chǎn)生原因，得出影響因素為合壞點兩端電壓差、相角差以及合壞環(huán)路線 路阻抗。合環(huán)電流大小近似與電壓幅值差和相角差成正比，而與環(huán)路線路阻抗近似成反比。 因此町以采用調(diào)節(jié)變壓器分接頭位置和改變變壓器所帶負(fù)荷大小來是合

5、壞電流合理化。2 10kv配電網(wǎng)合環(huán)運行原則通過理論模型的搭建，結(jié)合合環(huán)分析軟件進行計算、分析。本次研究按照中國南方電 網(wǎng)公司''十二五 110千伏及以下配電網(wǎng)規(guī)劃編制技術(shù)規(guī)定中b、c、d三類供電區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)進 行建模。模型所需基礎(chǔ)參數(shù)和邊界條件如下：（1） b類供電區(qū)llokv變壓器采用50mva 有載調(diào)壓兩卷變、c類為40mva有載調(diào)壓兩卷變、d類為40mva有載調(diào)壓三卷變。（2） 兩座變電站平衡節(jié)點初始相位設(shè)置為0°,對于10kv線路電壓正常值的范圍設(shè)置在9.3 10.7kvz間。（3） 10kv架空線路采用lgj185、電纜采用yjv22-3x300,線路分段采用

6、 三分段，線路負(fù)荷沿線路均勻分布，線路負(fù)載超過130%時，禁止合環(huán)。（4）考慮10kv 線路及系統(tǒng)運行安全性，聯(lián)絡(luò)開關(guān)、出線開關(guān)的ct變比采用600/5、過流保護電流設(shè)定為 900a,速斷保護電流設(shè)定為2400a.（5）本次合環(huán)過程是一個從''合環(huán)解環(huán)再合環(huán)再解環(huán)的完整過程，并對、''再合環(huán)點考慮極限情況，即兩條線路出線開關(guān)作為第二次合環(huán)點 的時刻。通過建立10kv配電網(wǎng)合環(huán)模型，采用配電網(wǎng)合環(huán)計算系統(tǒng)計算，得出三種方式在單一 因素影響下的理論模型計算結(jié)果，分析其結(jié)果，總結(jié)在單一影響因素下b、c、d三類地區(qū) 允許合環(huán)運行的理論原則為：（1）電壓差。b類地區(qū)出線開

7、關(guān)a, a站高壓側(cè)電壓差小于 12.10%, b站高壓側(cè)電壓差小于20.50%；出線開關(guān)b, a站高壓側(cè)電壓差小于12.10%, b站高壓側(cè)電壓差小于15.20%時允許合環(huán)。c類地區(qū)出線開關(guān)a, a站高壓側(cè)電壓差小于 6.40%, b站高壓側(cè)電壓差小于23.40%； 111線開關(guān)b, a站高壓側(cè)電壓差小于6.40%, b 站高圧側(cè)電壓差小于19.60%時允許合環(huán)。d類地區(qū)出線開關(guān)a, a站高壓側(cè)電壓差小于 8.30%, b站高壓側(cè)電壓差小于27.90%； ；11線開關(guān)b, a站高壓側(cè)電壓差小于8.30%, b 站高壓側(cè)電壓差小于15.50%時允許合環(huán)。(2)相位差。b類地區(qū)a站平衡點相位小于 12.54度，b站平衡點相位小于12.61度時允許合環(huán)。c類地區(qū)a站平衡點相位小于17.69 度，b站平衡點相位小于17.95度時允許合環(huán)。d類地區(qū)a站平衡點相位小于19.26度，b 站平衡點相位小于19.12度時允許合環(huán)。(3)線路負(fù)荷。b類地區(qū)線路a與線路b總的有 功負(fù)荷小于12.65mw,無功負(fù)荷小于4.15mvar時允許合環(huán)。c類地區(qū)線路a與線路b總 的有功負(fù)荷小于8.90mw,無功負(fù)荷小于2.