中壓配電網(wǎng)合環(huán)調(diào)度運行分析的幾點思考

【摘要】近些年來我國經(jīng)濟快速發(fā)展，城市發(fā)展更加突飛猛進，電力系統(tǒng)作為城鎮(zhèn)經(jīng)濟發(fā)展的主要支撐力，越來越受到人們的重視，人們在生活中、工作中對其的要求也越來越高。隨著城市用電日益增長，對用電質(zhì)量和可靠性要求越來越高，即使短時間停電也可能造成重大影響，甚至重大事故。因此在保證配電網(wǎng)絡(luò)安全、高效、可靠運行的時候，要求負(fù)荷轉(zhuǎn)移不停電，具有重要的現(xiàn)實意義。中壓配電網(wǎng)合環(huán)調(diào)度可以大大提高系統(tǒng)的運行效率，但是也存在一些問題，需要我們對合環(huán)調(diào)度進行深入分析。

【關(guān)鍵詞】配電網(wǎng)；負(fù)荷；合環(huán)調(diào)度

引言

隨著經(jīng)濟發(fā)展和城市快速發(fā)展，人們對配電系統(tǒng)的可靠性、高效性、安全性和經(jīng)濟性提出了越來越高的要求。配電網(wǎng)分布城市各個角落，組成一個掛滿負(fù)荷的網(wǎng)絡(luò)。雙電源和多電源供電配網(wǎng)結(jié)構(gòu)，可以保證用戶的不間斷供電和供電可靠性。當(dāng)某個母線發(fā)生故障時，多電源供電通過合環(huán)操作可以進行負(fù)荷轉(zhuǎn)移，將負(fù)荷轉(zhuǎn)移到其它母線上。配電網(wǎng)合環(huán)操作可以大大減少用戶停電，提高用電質(zhì)量和品質(zhì)。但是合環(huán)操作可能會產(chǎn)生很大的合環(huán)電流，導(dǎo)致母線之間保護跳閘，發(fā)生供電事故。因此對配電網(wǎng)合環(huán)調(diào)度運行分析可以改善整個系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。

1、配電網(wǎng)簡介

1.1配電網(wǎng)介紹

電力系統(tǒng)劃分為發(fā)電、輸電和配電三大組成系統(tǒng)。電力系統(tǒng)中從降壓配電變電站到居民或者商業(yè)用電這一段系統(tǒng)稱為配電系統(tǒng)。配電網(wǎng)是由架空線路、電纜、桿塔、配電變壓器、隔離開關(guān)、無功補償電容以及一些附屬設(shè)施等組成的，在電力網(wǎng)中起重要分配電能作用的網(wǎng)絡(luò)就稱為配電網(wǎng)，按電壓等級分為高壓配電網(wǎng)（35～110KV）、中壓配電網(wǎng)（6～20KV）和低壓配電網(wǎng)（220V/380V）。按功能區(qū)域劃分為工廠配電網(wǎng)、農(nóng)村配電網(wǎng)、城市配電網(wǎng)。配電網(wǎng)是一個復(fù)雜的巨大網(wǎng)絡(luò)，一旦負(fù)荷發(fā)生突然性改變，就會造成一定的故障，因此配電網(wǎng)的運行也是一門很復(fù)雜的學(xué)科。

1.2配電網(wǎng)接線模式

配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)形式分為輻射型、網(wǎng)狀式、環(huán)狀式。其中輻射式結(jié)構(gòu)簡單，投資少，但是其采用單電源供電方式，可靠性差。而網(wǎng)狀式和環(huán)狀式都采用多電源供電，正常情況下以開環(huán)方式運行，聯(lián)絡(luò)開關(guān)處在斷開狀態(tài)，當(dāng)其中一側(cè)斷電后，聯(lián)絡(luò)開關(guān)閉合，由另一側(cè)進行供電，這樣就保證了供電質(zhì)量和可靠性。

1.3配電網(wǎng)合環(huán)基本概念

城市快速發(fā)展，配電系統(tǒng)也越來越復(fù)雜，由于配電設(shè)施和終端用戶的地理特性，為了保證用戶的用電可靠性，城市一般采用環(huán)狀式和網(wǎng)狀式多電源接線模式。

配電網(wǎng)合環(huán)就是指多個變電站之間的低壓母線帶有一段配電線路，線路之間通過聯(lián)絡(luò)開關(guān)聯(lián)絡(luò)。配電網(wǎng)正常運行時，聯(lián)絡(luò)開關(guān)處于斷開的狀態(tài)，各個變電站的母線帶自己的配電網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)某一個或幾個變電站進行檢修或者故障停止運作時，聯(lián)絡(luò)開關(guān)閉合，斷開發(fā)生故障的變電站的出線開關(guān)，這時就可以通過另一個變電站的低壓母線去帶動兩個配電線路的負(fù)荷。

2、中壓配電網(wǎng)合環(huán)的意義以及存在的問題

2.1中壓配電網(wǎng)合環(huán)的意義

以往我國的城市中壓配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)形式都采用單電源輻射型，其結(jié)構(gòu)簡單，投資成本少，使用方便，在當(dāng)時系統(tǒng)負(fù)荷小的情況下，其功能已經(jīng)滿足城市需求，但是隨著經(jīng)濟發(fā)展，城市的建設(shè)越來越快，輻射型結(jié)構(gòu)漸漸被網(wǎng)狀型和環(huán)狀型結(jié)構(gòu)取代。雙電源和多電源結(jié)構(gòu)配電網(wǎng)比單電源結(jié)構(gòu)操作要復(fù)雜，但是只要合理調(diào)度，就可以將故障區(qū)域隔離，快速恢復(fù)正常供電，控制更加靈活。因此在現(xiàn)在配電網(wǎng)中越來越多的采用雙電源和多電源供電模式，而使得停電檢修、負(fù)荷轉(zhuǎn)移和突發(fā)事件的情況也越來越多。為了提高用電可靠性和用戶的滿意度，不停電轉(zhuǎn)移負(fù)荷使合環(huán)操作成為配電網(wǎng)運行管理中的重要手段。事故結(jié)束后再通過解環(huán)操作將配電網(wǎng)恢復(fù)到正常的開環(huán)運行模式?？偠灾?，多電源配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)給管理人員提供更多的操作方式，只要調(diào)度優(yōu)化合理，就能大大提高系統(tǒng)的供電可靠性，提升電網(wǎng)的服務(wù)品質(zhì)，而且還能減少國家的電網(wǎng)投資，提高電網(wǎng)運行的經(jīng)濟效益。

2.2中壓配電網(wǎng)合環(huán)存在的問題

配電網(wǎng)合環(huán)操作能夠減少故障時間和故障區(qū)域，提高供電網(wǎng)絡(luò)的可靠性，但是合環(huán)操作對電力系統(tǒng)也存在很多潛在問題。

（1）例如中壓配電網(wǎng)上的兩個變電站之間的低壓母線A和B，它們之間通過一個聯(lián)絡(luò)開關(guān)鏈接，當(dāng)電網(wǎng)正常工作時，聯(lián)絡(luò)開關(guān)處于斷開狀態(tài)，當(dāng)一端發(fā)生停電，需要進行負(fù)荷轉(zhuǎn)移，這時聯(lián)絡(luò)開關(guān)閉合，此時母線A和母線B并聯(lián)運行，正常情況下，母線A與B之間的電壓差并不是很大，聯(lián)絡(luò)開關(guān)處不會產(chǎn)生較大電流。但是如果有一端母線是發(fā)生了電力故障，比如短路或者遭遇雷劈等自然災(zāi)害，這時母線A和母線B之間就會產(chǎn)生很高的電壓差，就會在聯(lián)絡(luò)開關(guān)處產(chǎn)生高強電流（潮流），很可能造成另一端母線的破壞，這樣傳遞下去可能造成整個配電網(wǎng)的大面積故障，產(chǎn)生無法彌補的經(jīng)濟損失和社會影響。

（2）如果配電網(wǎng)系統(tǒng)短路阻抗相差較大，合環(huán)點兩側(cè)的電壓幅值差和相角差較大，那么合環(huán)操作也很有可能造成合環(huán)穩(wěn)態(tài)電流和沖擊電流過大，引起保護動作，造成電力故障。

因此，并不是采用配電網(wǎng)合環(huán)操作就一定會提高系統(tǒng)供電可靠性，如果配電網(wǎng)合環(huán)調(diào)度運行不合理，反而會擴大故障面積，產(chǎn)生更大的損失。

3、針對中壓配電網(wǎng)合環(huán)調(diào)度問題的策略

3.1確保合環(huán)操作條件

為了避免合環(huán)調(diào)度為配電網(wǎng)系統(tǒng)帶來更大的破壞，我們需要對配電網(wǎng)合環(huán)謹(jǐn)慎操作，且要符合一定的條件：

（1）確保變電站中，10kv母線的相許、相位相同；

（2）盡量減少合環(huán)點兩側(cè)的電壓差，防止產(chǎn)生合環(huán)電流；

（3）減少變電站到合環(huán)點之間的綜合阻抗差，防止合環(huán)穩(wěn)態(tài)電流和沖擊電流過大；

（4）合環(huán)點兩側(cè)負(fù)荷之和不應(yīng)超過其中一側(cè)的額定負(fù)荷，防止一側(cè)負(fù)荷全部轉(zhuǎn)移到另一側(cè)，而造成負(fù)荷過大，引起故障。

3.2分析計算配電網(wǎng)合環(huán)電流

其實在實際運作中，合環(huán)操作并不會嚴(yán)格滿足它的理想條件，兩側(cè)相位差只要在5度以內(nèi)就沒問題，有的甚至可以允許到15度，低壓差在10%以內(nèi)也安全。因此，在進行合環(huán)操作時，必須要進行合環(huán)電流計算，做模擬和實施運作實驗，計算合環(huán)操作允許的相位差和電壓差。在進行合環(huán)操作時，如果不滿足規(guī)定的相位差和電壓差就要做出相應(yīng)的調(diào)整。

3.3合環(huán)操作要符合基本操作規(guī)程

合環(huán)操作要滿足“同一系統(tǒng)下、相位正確、電壓差在20%以內(nèi)”三個條件，要了解上一級網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，涉及上一級調(diào)度管轄的網(wǎng)絡(luò)時，應(yīng)該獲得同意；了解合環(huán)點兩側(cè)之間的相位差和電壓差，防止合環(huán)電流引起繼電保護；消弧線圈接地的系統(tǒng)，應(yīng)考慮在合解環(huán)后消弧線圈的正確運行。合環(huán)操作時要考慮潮流變化，如果預(yù)測潮流變化較大，可能引起過流動作時，應(yīng)及時采取措施：將參與合環(huán)的兩低壓側(cè)母線電壓差調(diào)至最?。煌Ｓ每赡艿谋Ｗo；在預(yù)定解列的開關(guān)設(shè)解列點，并通知變電值班員注意潮流變化和保護動作情況。

4、結(jié)束語

配電網(wǎng)作為用戶供電的重要環(huán)節(jié)，對整個電力系統(tǒng)起到至關(guān)重要的作用，而合環(huán)操作是提高配電網(wǎng)供電可靠性和供電質(zhì)量的重要手段，但是如果合環(huán)調(diào)度運行不合理將會產(chǎn)生更嚴(yán)重的電力事故和經(jīng)濟損失，因此進行合環(huán)操作一定要謹(jǐn)慎，嚴(yán)格按照規(guī)制執(zhí)行，這樣才能提高整個配電網(wǎng)系統(tǒng)的性能。