设计220kv和110kv电压等级电网合环研究

　　摘要：本文简单介绍了电网合环模式，并推导合环电流的计算，分析了对合环电流产生较大影响的合环电压差、求解等值阻抗的方法以及建立系统等值模型的途径，最后提出组建合环操作决策系统。
　　关键词：电压等级，电网，合环电流
　　
　　配电网最大的特点即闭环结构，开环运行的供电方式。在配电网进行线路检修或倒负荷时，通常会进行合环操作，其中判断合环电流是否越限是调度人员的一项重要任务。根据《电力系统安全稳定导则》和《中国南方电网城市配电网技术导则》中的有关规定,中压配电网长期合环运行是不允许的,而短时合环操作需要综合考虑环流、冲击电流、故障影响范围等技术问题。论文主要对电压环网短时合环操作的可行性进行了分析,并且根据实际情况对建立电磁暂态模型,仿真计算了在不同因素下合环操作产生的稳态电流与冲击电流大小,指出短时合环操作时应注意的事项,对电网安全稳定运行具有重要意义。
　　1合环模式类型
　　根据合环操作点来进行分类，配电网的合环操作可以分为通过联络开关以及通过母联开关两种；以合环点追溯的上游110kv的电源是都可以并列运行为划分标准，可以将合环操作分为上游电源并列运行以及分列运行两种，因此，在大致上，可以将合环模式归纳为以下两种：
　　其一，合欢点上游电源分写运行的馈线合环，在这种合环模式下，两条母线是分别进行运行的，并且是来自于不同的变电站，在二者之间是借助变电站或者是开关站联络开关或者是母联开关来完成合环操作的。
　　其二，上游电源并列运行的馈线合环，这种合环模式是由一个110kv的母线来实现电源的供应的，在配电网的合环操作过程中，借助变电站的联络开关或者是母联开关在完成合环操作。
　　对于上述两种配电网的合环操作模式，第一种合环模式由于其上游电源是分列进行运行的，合环点之间存在较大的电压差值，所以在运行过程中存在着较大的危险性；而后一种合环操作模式，其110kv电源属于是并列运行的，所以在这一合环模式下的合环点之间的电压差值会相对较小，但是，假如在合环电路两端存在较大的负荷，同样也会导致出现较大的环流，所以说也需要对其进行较为严格的计算，以保证合环操作具有可行性。
　　2合环电流的计算
　　根据简化了的配电网合环电流操作模型，可以看出合环节点是由同一个开关站的不同的母线借助母联来实现合环的开关的，此外，还可以是不同的开关站借助联络开关或者变电站中两条馈线借助联络开关来实现合环的开关操作。
　　在求解电压差值时，由于在配电网的合环操作过程中，配调的调度员主要负责合环操作，而配电网能够得到的馈线电压为10kv、电流以及有功和无功相应的幅值，并不能得到合环点电压之间的差值，这样求解该差值就成为所面临的主要问题之一，一般而言，求解电压差值的方法主要有两种，其一，假如合欢点其上游的电源属于并列运行，或者说其电源来自于相同的变电站，而其母线并不相同，并且两段之间的负荷差值相差较小，此时的母线电压相角差就比较小，此时可以考虑将其忽略，将功率的重新分布作为考虑的重点；另外一种方法是：假如合环点的上游电源的来源属于是不同的变电站，这时就必须将相角差纳入到考虑范围之内，在计算出差值之后得出合环电流的精确数值。需要注意的是，假如配电网具有属于自身的计算软件，那么借助EMS计算软件计算出来的最终结果就可以当做是基本条件，在此基础之上完成配电网合环值的计算。需要指出的是，这些都需要配电网具有较高的自动化水平，原因在于其需要估计配电网以及在线计算等。
　　3计算合环电流的意义
　　随着我国经济的迅猛发展，双向供电模式已经成为较为常见的一种供电模式。配电网最为突出的特性之一就是其闭环式的结构以及开环式运行的供电模式。在检修配电网的线路或者是倒负荷的情况下，一般会涉及到合环操作，对于调度人员来说，对合环电流是否存在越限现象进行判断是其一项十分重要的工作内容。通常来说，为了确保配电网保持辐射状的运行状态，一般会保持联络开关的开断运行，当对电网线路进行检修或者是倒负荷时，实施合环操作可以在很大程度上缩短停电的时长，保证电力供应的可靠性。但是，需要注意的是，在进行合环操作的过程中会导致合环电流的产生，假若此时有较大的电流，极易引起保护的误动，从而引发事故，所以，对于调度员来说，在进行合环操作时，一般都是依据长期工作中积累的经验或者是大体上的估算。但是，此时所面临的问题有：一方面，如果调度员进行较为保守的计算，极有可能导致的情况是：原本可以进行安全合环转电的却被摒弃，这样就会导致配电网供电可靠性能的降低，并且还会导致相关操作人员工作负担的加大；另一方面，如果调度员所做出的估算数值比实际数值小，就会导致实际数值大于过流或者是超过速断保护值的情况下，发生事故。所以说，只有对配电网的合环电流进行较为精确的计算，确保所计算出的数值的准确性，才能有助于调度员进行正确的判断，从而确保其进行的合环操作具有较大的可行性。
　　4合环模板的建立
　　结合配电网合环操作当中所具有的特性，可以做出合环操作的简化模板，在完成合环模板的构建之后，可以在现有的配点自动化系统中加以应用，在保存了配电网的合环点的模板之后，录入相应的基础数据，并加以保存，在进行合环操作时首先将相应的基础数据载入，通过相关负荷数据的读入，点击界面上显示的开关盒，即可完成合环电流的计算。调度员借助相应的计算结果对所实施的合环操作的可行性加以审视，这样可以极大的提高合环电流计算的精准性。
　　参考文献：
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　　[3]张少杰.配电网合环计算与分析系统的设计与开发.天津大学,2007,07
　　[4]幸荣霞,姚爱明.环网合环操作的分析.浙江电力,2007,01

《设计220kv和110kv电压等级电网合环研究》

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