配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的堅(jiān)強(qiáng)性評(píng)估研究

荀超薛子穎

(1.國網(wǎng)福建省電力有限公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院,福建福州 350012;2.國網(wǎng)福州供電公司,福建福州 350009)

配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的堅(jiān)強(qiáng)性評(píng)估研究

荀超1薛子穎2

(1.國網(wǎng)福建省電力有限公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院,福建福州 350012;2.國網(wǎng)福州供電公司,福建福州 350009)

電能是科學(xué)發(fā)展、社會(huì)進(jìn)步、經(jīng)濟(jì)飛躍的原動(dòng)力。供電穩(wěn)定至關(guān)重要,電能作為國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱,關(guān)系著眾多企業(yè)的生產(chǎn),一旦配電網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障,造成停電將導(dǎo)致眾多企業(yè)停產(chǎn)無法正常運(yùn)營,這會(huì)給企業(yè)造成不同程度的經(jīng)濟(jì)損失。配電網(wǎng)必須穩(wěn)定、可靠,穩(wěn)定的供電是電力企業(yè)生存發(fā)展的根本和基礎(chǔ)。配電網(wǎng)網(wǎng)架影響著供電穩(wěn)定和供電質(zhì)量,一旦配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)出現(xiàn)故障或損壞將直接影響供電。本文將針對(duì)配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的堅(jiān)強(qiáng)性評(píng)估值展開研究討論。

配電網(wǎng) 配電網(wǎng)網(wǎng)架 堅(jiān)強(qiáng)性

近些年隨著我國經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高，社會(huì)對(duì)電能的需求量越來越大，為了適應(yīng)電力負(fù)荷的增長，我國積極改革建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)，隨著投資力度的加大，電網(wǎng)改造和建設(shè)已在全國全面展開，但在建設(shè)中人們發(fā)現(xiàn)一些早期配電網(wǎng)的建設(shè)由于缺乏規(guī)劃與經(jīng)濟(jì)性考慮，配電網(wǎng)網(wǎng)架存在問題，線路時(shí)常出現(xiàn)因超符合出現(xiàn)故障，配電網(wǎng)網(wǎng)架堅(jiān)強(qiáng)性直接影響著整個(gè)配電網(wǎng)絡(luò)的可靠性和堅(jiān)強(qiáng)性。配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)堅(jiān)強(qiáng)性評(píng)估是配電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)的重要組成部分，為了建設(shè)更安全，更可靠的配電網(wǎng)絡(luò)，配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)堅(jiān)強(qiáng)性評(píng)估值得研究。

1　配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)堅(jiān)強(qiáng)性的提出和定義

電能在現(xiàn)在社會(huì)中的地位越來越高，人們的日常生活和工作學(xué)習(xí)都離不開電能，隨著電力市場(chǎng)化發(fā)展進(jìn)程的加快，人們對(duì)電能的可靠性和穩(wěn)定性提出了更高要求。為了滿足廣大用戶的需求，電力企業(yè)紛紛投入大量自己研發(fā)智能電網(wǎng)，隨著電網(wǎng)的發(fā)展和建設(shè)，“堅(jiān)強(qiáng)”電網(wǎng)概念被提出。堅(jiān)強(qiáng)性一詞最早出現(xiàn)在計(jì)算網(wǎng)絡(luò)、生態(tài)環(huán)保等領(lǐng)域中，其用意是描述系統(tǒng)及要素不易受到外界干擾和破壞。二零零九年三月，我國國家電網(wǎng)公司提出的中國特色“堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)”計(jì)劃，“堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)”概念誕生。但堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)需要一個(gè)“堅(jiān)強(qiáng)”的基礎(chǔ)，即是指堅(jiān)強(qiáng)的配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)是配電網(wǎng)的重要組成部分和基礎(chǔ)。堅(jiān)強(qiáng)的配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)指的是配電網(wǎng)網(wǎng)架即使發(fā)生了故障、干擾，依然能夠保持供電能力不會(huì)造成大面積停電事故，配電網(wǎng)的堅(jiān)強(qiáng)性體現(xiàn)出配電網(wǎng)承受負(fù)荷變化。如配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)堅(jiān)強(qiáng)性不足，將導(dǎo)致供電能力不足、線損率高、供電穩(wěn)定性差等問題。

2　配電網(wǎng)特點(diǎn)分析

配電網(wǎng)不同于輸電網(wǎng)地域比較集中，配電網(wǎng)具有大量的分段和聯(lián)絡(luò)開關(guān)及復(fù)雜的負(fù)荷節(jié)點(diǎn)和供電支路。配電網(wǎng)還具有一定的規(guī)模性，并且配電網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)非全連通網(wǎng)絡(luò)，相比與全連通網(wǎng)絡(luò)的連接數(shù)目0 (N2)，實(shí)際配電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)連接數(shù)目是0(N)。配電網(wǎng)還具有變結(jié)構(gòu)特征，如果結(jié)構(gòu)需要做出調(diào)整和重構(gòu)時(shí)，配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)也會(huì)隨之變動(dòng)，因此配電網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)多處于變動(dòng)中，可以說配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)多樣且復(fù)雜。另外，配電網(wǎng)電壓等級(jí)較低、級(jí)數(shù)多，和輸電網(wǎng)線路相比單條電線傳送距離和功率不大，因此輸電網(wǎng)的準(zhǔn)則和分析手段，并不能完全適用配電網(wǎng)的分析。當(dāng)配電網(wǎng)在運(yùn)行中出現(xiàn)線路或電氣原件故障時(shí)，將會(huì)出現(xiàn)負(fù)荷轉(zhuǎn)供現(xiàn)象。此外，配電網(wǎng)中每個(gè)節(jié)點(diǎn)，每條線路都具有不同的靈敏性，并且這會(huì)反映在節(jié)點(diǎn)及線路承受負(fù)荷變化能力上。這些因素都影響著配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的堅(jiān)強(qiáng)性。

3　配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的堅(jiān)強(qiáng)性評(píng)估

3.1配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)負(fù)荷裕度評(píng)估

配電網(wǎng)是運(yùn)行中面臨著持續(xù)的負(fù)荷增長，配電網(wǎng)經(jīng)歷著不斷的負(fù)荷高低的變化，這一過程中的變化能力和承受能力與負(fù)荷裕度有著很大的關(guān)系。裕度評(píng)估是衡量配電網(wǎng)網(wǎng)架堅(jiān)強(qiáng)性的重要指標(biāo)和參考。配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)裕度是整個(gè)配電網(wǎng)運(yùn)行中各個(gè)支路、節(jié)點(diǎn)的功率和電壓的約束標(biāo)準(zhǔn)。如果配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)做出調(diào)整和變化時(shí)，都需要進(jìn)行裕度評(píng)估，利用裕度評(píng)估情況，計(jì)算配電系統(tǒng)的熱極限、電壓降極限。另一方面，裕度指標(biāo)是靜態(tài)電壓穩(wěn)定性安全指標(biāo)的一種，配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)處于不同狀態(tài)是會(huì)得到不同的裕度值，裕度評(píng)估是配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)堅(jiān)強(qiáng)性評(píng)估的重要組成部分。

3.2配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)抗毀性評(píng)估

配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)抗毀性評(píng)估，是分析配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的安全性及抵御破壞的能力，是評(píng)價(jià)配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)堅(jiān)強(qiáng)性的重要指標(biāo)。配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)抗毀性影響著整個(gè)配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和可靠性，配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)抗毀性分析至關(guān)重要。經(jīng)過很多學(xué)者的調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，我國百分之八十左右的停電事故均是由于配電網(wǎng)網(wǎng)架發(fā)生故障，故障發(fā)生原因和配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)抗毀性不過關(guān)有著直接關(guān)系。因此在配電網(wǎng)建設(shè)中不僅要考慮到經(jīng)濟(jì)性，更重要的是要考慮到配電網(wǎng)的安全性和抗毀性，避免配電網(wǎng)出現(xiàn)故障，造成停電事故。

3.3配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)堅(jiān)強(qiáng)度評(píng)估

想要對(duì)配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)堅(jiān)強(qiáng)性進(jìn)行評(píng)估，就必須要評(píng)估配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的堅(jiān)強(qiáng)度，配電網(wǎng)網(wǎng)架機(jī)構(gòu)堅(jiān)強(qiáng)度決定著單個(gè)負(fù)荷點(diǎn)供電裕度及負(fù)荷承載能力，影響著整個(gè)配電網(wǎng)絡(luò)停電事故發(fā)生率及元件故障率。如果整個(gè)配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)堅(jiān)強(qiáng)度達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)，即使任意獨(dú)立元件發(fā)生故障或被切除，依然不會(huì)對(duì)其他線路造成影響，也不會(huì)導(dǎo)致跳閘或停電，并不會(huì)引起整個(gè)配電網(wǎng)絡(luò)的崩潰。配電網(wǎng)絡(luò)實(shí)際運(yùn)行中的變動(dòng)都需要以網(wǎng)架結(jié)構(gòu)堅(jiān)強(qiáng)度為依據(jù)。配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)堅(jiān)強(qiáng)度評(píng)估是驗(yàn)證配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)堅(jiān)強(qiáng)性評(píng)估有效性的重要手段。

4　結(jié)語

電能是我國最主要的能源之一，不論是工業(yè)發(fā)展還是國防建設(shè)都離不開電力，電能與其他能源相比具有快捷、方便、高效、應(yīng)用廣泛等優(yōu)勢(shì)。電能可以說是現(xiàn)代社會(huì)中應(yīng)用最為廣泛的能源。想要對(duì)配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)堅(jiān)強(qiáng)性進(jìn)行評(píng)估，需要先對(duì)整個(gè)配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的裕度、堅(jiān)強(qiáng)度、抗毀性進(jìn)行評(píng)估，配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)堅(jiān)強(qiáng)性進(jìn)行評(píng)估是保障配電網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性，預(yù)防配電網(wǎng)事故發(fā)生的重要手段。

[1]周墨菁.淺析配電網(wǎng)故障成因及防范策略[J].湖北工程技術(shù)學(xué)院, 2012,13(11):119-124.

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