試析面向智能電網(wǎng)的配電變壓器重過(guò)載影響因素

張劍

[摘 要] 隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，也逐漸加快了智能電網(wǎng)的建設(shè)步伐，電力事業(yè)也在不斷發(fā)展壯大。由于社會(huì)用電需求的不斷增長(zhǎng)，對(duì)配電網(wǎng)變壓器的運(yùn)行提出了更為嚴(yán)格的要求。配電變壓器重過(guò)載會(huì)導(dǎo)致變壓器燒毀，且電網(wǎng)應(yīng)急能力水平不高，進(jìn)而嚴(yán)重影響到了居民的正常用電?；诖?，主要從用電客戶、行業(yè)類(lèi)別、平均氣溫等方面統(tǒng)計(jì)、分析了配電變壓器重過(guò)載的主要影響因素，從而有效減少事故的發(fā)生，保障供電質(zhì)量。

[關(guān) 鍵 詞] 智能電網(wǎng)；配電變壓器；重過(guò)載

[中圖分類(lèi)號(hào)] TM41 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A [文章編號(hào)] 2096-0603（2018）06-0150-01

由于用電負(fù)荷受到氣溫高低、用電人口等變化因素的影響，在某些特殊時(shí)期會(huì)出現(xiàn)大幅度的波動(dòng)，造成配電負(fù)載率影響整個(gè)電網(wǎng)的平穩(wěn)運(yùn)行。當(dāng)前，在實(shí)際電網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中，對(duì)配變負(fù)載的問(wèn)題處于事后處理階段，具有較大的滯后性，難以有效保障供電安全。由此，本文主要分析影響配電變壓器重過(guò)載的因素。

一、配電變壓器重過(guò)載影響因素的分析思路

本文通過(guò)結(jié)合采集數(shù)據(jù)系統(tǒng)，分別在外部信息上、目標(biāo)輸入值上輸入影響配電變壓器重過(guò)載的因素：用電客戶屬性、節(jié)假期信息、配變?nèi)肇?fù)荷等，并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。在本次研究中，選擇與之相對(duì)應(yīng)的特征變量有：（1）配電變壓器因素。其中包括保護(hù)方式、生產(chǎn)日期、配變變動(dòng)容量、主備性質(zhì)以及冷卻方式等。（2）天氣因素。如節(jié)假期、日平均氣溫、月平均氣溫、季度氣溫等。（3）客戶因素。如負(fù)荷性質(zhì)、用戶屬性、運(yùn)行容量、負(fù)荷強(qiáng)度、耗能產(chǎn)業(yè)等。

二、數(shù)學(xué)建模

在構(gòu)建數(shù)學(xué)模型中，要把互信息自變量的重要性作為研究的角度，互信息數(shù)據(jù)來(lái)自由樣本數(shù)據(jù)得出的統(tǒng)計(jì)結(jié)果。例如，隨機(jī)取出兩盒變量X、Y，當(dāng)這兩個(gè)變量出現(xiàn)互信息量大時(shí)，表明兩盒變量的相關(guān)性較強(qiáng)，以I（X∶Y）表示互信息，H表示熵，有I（X∶Y）=H（X）+H（Y）-H（XY）。使用對(duì)策理論分析變量的重要性，最后引入全概率公式，用于計(jì)算配電變壓器重過(guò)載各個(gè)特征量的分布情況[1]。

三、實(shí)證分析

（一）案例分析

本次研究將某地區(qū)電網(wǎng)公司作為實(shí)例，對(duì)其一年內(nèi)配變?nèi)肇?fù)荷狀況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，由此對(duì)重過(guò)載因素進(jìn)行分析。實(shí)驗(yàn)工具為R語(yǔ)言，配變總數(shù)為5932臺(tái)。輸入特征變量取天氣因素、用戶因素以及配變屬性因素[2]。

（二）特征提取

使用對(duì)策理論和互信息理論，分析在重過(guò)載發(fā)生時(shí)各個(gè)特征變量的重要性。由此可得，影響配電變壓器重過(guò)載的因素中，表現(xiàn)較為明顯的特征變量有用電類(lèi)別、月平均氣溫、日平均氣溫以及用電行業(yè)上。

（三）特征量對(duì)配電變壓器重過(guò)載影響的分析

首先，從用戶類(lèi)別看，配電變壓器重過(guò)載率用電最高的為農(nóng)村用電，其次為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用電、通信行業(yè)用電、城鎮(zhèn)居民用電以及教學(xué)用電。農(nóng)村居民用電的配電變壓器重過(guò)載率較高的原因可能為農(nóng)村的智能電網(wǎng)建設(shè)水平不高，配電變壓器的設(shè)備老化現(xiàn)象嚴(yán)重，電容量較小，再加上農(nóng)村居民多使用功率較大的電器，在很大程度上增加了用電量，導(dǎo)致配電變壓器出現(xiàn)重過(guò)載的問(wèn)題。

其次，從行業(yè)類(lèi)別看，我國(guó)有高達(dá)20種類(lèi)的國(guó)民經(jīng)濟(jì)行業(yè)，此次研究所選擇的區(qū)域其行業(yè)重點(diǎn)為制造業(yè)和采礦業(yè)，其次為服務(wù)業(yè)、批發(fā)零售以及農(nóng)林牧漁。通過(guò)對(duì)各個(gè)行業(yè)配電變壓器重過(guò)載比率進(jìn)行分析，對(duì)電網(wǎng)規(guī)劃的重點(diǎn)行業(yè)，要綜合考慮其配電變壓器容量的增加，從而在根本上降低配電變壓器重過(guò)載的發(fā)生率。縱觀行業(yè)類(lèi)別其特征量的反應(yīng)情況，也體現(xiàn)了本區(qū)域的經(jīng)濟(jì)狀況和經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)，因此，在建設(shè)智能電網(wǎng)的過(guò)程中，可以考慮將行業(yè)類(lèi)別的結(jié)果作為衡量?jī)?nèi)部行業(yè)的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)[3]。

再次，從日平均氣溫看，影響配電變壓器重過(guò)載的因素為單臺(tái)配變重過(guò)載。統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明：各類(lèi)配電變壓器重過(guò)載的發(fā)生率，在每日溫度由低變化為高的過(guò)程中，有較大的差異。分析其產(chǎn)生的原因可能為配電變壓器由于處在不同的溫度環(huán)境下，造成其工作量存在一定差異。

最后，從月平均氣溫看，受溫度關(guān)系以及重過(guò)載天數(shù)的影響，導(dǎo)致該區(qū)域出現(xiàn)配電變壓器重過(guò)載現(xiàn)象。原因?yàn)樵跍囟容^為適宜的月份，為人們出行高峰時(shí)間段，會(huì)大大增加用電量，進(jìn)而導(dǎo)致配電變壓器重過(guò)載。

四、總結(jié)

影響智能電網(wǎng)安全平穩(wěn)運(yùn)行的關(guān)鍵性因素就是配電變壓器重過(guò)載的問(wèn)題，本文通過(guò)采集數(shù)據(jù)系統(tǒng)，引入對(duì)策理論和信息，然后在此基礎(chǔ)上構(gòu)建數(shù)學(xué)模型，提取相應(yīng)的特征量，并分析配電變壓器重過(guò)載的關(guān)系以及特變量的關(guān)系。由此，分析得到配電變壓器重過(guò)載的主要影響因素有用電客戶、行業(yè)類(lèi)別、日平均氣溫以及月平均氣溫等。在建設(shè)智能電網(wǎng)的過(guò)程中，要綜合考慮這些因素，適當(dāng)調(diào)整相關(guān)的配電變壓器的容量，從而保障安全用電，有效保障用電質(zhì)量，推動(dòng)電力行業(yè)的持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]王冬冬，劉吉?jiǎng)?高過(guò)載配電變壓器在農(nóng)村電網(wǎng)中的應(yīng)用[J].黑龍江科技信息，2015（31）：130.

[2]黃震宇.農(nóng)網(wǎng)高過(guò)載能力配電變壓器配置分析[J].農(nóng)村電氣化，2016（12）：26-27.

[3]周恒逸，毛柳明，齊飛，等.新型農(nóng)網(wǎng)高過(guò)載能力配變應(yīng)用及經(jīng)濟(jì)運(yùn)行性能[J].湖南電力，2015（1）：15-17.