基于移相调压技术的紧凑型配电网合环系统研制

负荷转供是配电网操作及线路检修的重要内容,当合环点两侧存在较大压差、相位差时,线路检修和倒负荷只能采取先停电后转供方式,导致供电可靠性降低。为此提出基于移相调压技术的紧凑型配电网合环系统方案,开展了合环线路暂态、稳态理论研究和仿真分析,计算合环点两侧稳态电流及冲击电流。针对目前其他技术方案存在的问题,创新性提出在合环点桥接具备自动调压和调相功能的移相调压器技术方案,制定自动控制以及保护配置策略,开发移相调压器、合环总控装置等关键设备,实现系统试点投运。     

10 kV配电网合环电流实用计算方法研究

目前,10 kV配电网合环倒负荷操作成为配电线路转移负荷的重要方法,而合环电流计算及分析是开展配电网合环操作的必要前提。合环电流主要受合环点两侧的电压差及环路总阻抗等因素影响,建立了配电网合环稳态电流计算模型,并考虑馈线负荷分布特性,提出合环稳态电流的实用计算方法。在此基础上提出合环冲击电流的工程计算方法。根据合环稳态电流及冲击电流计算结果,考虑10 kV配电线路所配置的三段式过流保护的原理,分析其对配电线路继电保护动作的影响。最后,通过对济源地区不同220 kV片区的10 kV线路合环算例进行理论计算,并与实际合环电流值进行比较分析,可以看出理论计算值与实测值接近,满足工程要求,同时继电保护动作情况理论与实际相符。以上验证了合环稳态电流及冲击电流计算方法的正确性和有效性。     

基于超导储能装置的电磁合环环流抑制技术研究

当线路检修或设备故障时,合环是解决不断电倒负荷的重要手段。目前对于合环的操作,调度都是基于经验法进行操控,往往因为合环两侧的电压差,相位差等造成馈线中出现较大的合环电流,影响负荷的正常工作,严重的甚至引起停电故障。为解决合环线路中的环流问题,提出一种基于超导储能装置(Superconducting Magnetic Energy Storage,SMES)的电磁合环环流抑制方案,并在PSCAD中搭建了仿真模型,分别验证了SMES在合环两侧负荷不同和变压器参数设置不同情况下,SMES对合环后馈线中电磁环流的抑制效果,最后仿真验证了所提方案的可实施性。     

基于相位补偿的配电网30°合环环流抑制技术

随着经济社会的发展,对配电网供电可靠性的要求日益增高,研究存在电压相位差的电网合环问题,抑制合环过程中产生的环流,具有重要的应用价值。针对存在30°相位差的35 kV电网合环问题展开研究,使用串联变压器和四象限变流器分别进行静态、动态电压补偿。基于电压矢量叠加原理,设计串联移相变压器以补偿两进线端之间的电压差,与传统全功率移相变压器相比,所需变压器容量减半,使成本大幅降低。同时采用四象限变流器进行电压动态补偿,实现电压和相位的在线精准调节。设计在线合环策略,寻找最佳合环点自动合环,实现在线不停电倒负荷,有效改善电网电能质量及供电稳定性,提高配电网合环过程智能化水平。     

配电网合环稳态潮流分析综述

电力网络在负荷转移或设备检修时,需要通过合环操作来实现不停电倒负荷,保证供电可靠性,但合环倒闸操作过程中形成的稳态电流过大会使过流保护误动作或线路过载,影响配网的安全稳定运行。本文对配电网合环稳态潮流的计算方法进行了总结,归纳了合环的类型,合环条件,以及配电网合环的影响因素;分析了几种合环稳态潮流算法的优点和缺点。最后,基于合环配电网潮流算法的现状,总结和展望了今后配电网合环潮流算法研究的重点。     

基于配电自动化的合解环决策分析研究

配电线路基本实现了手拉手供电后,通过合解环操作可以实现不停电负荷转移,该环节有效提高了供电可靠性。但是,合解环操作后的系统运行状态未知,使得该操作承载一定风险。应用辅助分析系统,希望有效地减少合解环的盲目性,提高不停电负荷转移的成功率,进而提高供电可靠性,使配电网的运行管理更加可靠、合理、高效。     

考虑馈线负荷分布的10kV配电线路合环电流计算

由于10 kV馈线负荷数据多且分散,研究中往往将馈线负荷集中分布在一点进行考虑。通过建立递增、递减、均匀分布3个典型负荷模型,推导出3种模型对合环开关两侧电压的影响,然后通过叠加原理计算出合环电流,并与负荷集中分布在一点的计算结果进行比较。通过对广东某地区4个合环算例进行计算分析,说明在合环电流计算过程中,考虑馈线负荷分布对合环开关两侧电压的影响是十分必要的,可以提高合环电流计算的准确性。     

配电网30°相角差线路不停电转供的解决方案及关键分析

针对现实存在相当数量的配电网30°相角差线路的不停电转供难题,提出快速合解环以最大限度缩短环流持续时间、以断路器组顺序控制应对断路器解环拒动问题的解决方案。以实际网络为案例,首先,对故障和正常状态下30°相角差系统的环流特性进行了分析,得出了避免在系统最大运行方式下进行合解环操作则可以不考虑电动效应的结论。其次,对电网主设备热效应的环流允许持续时间、计及故障场景且不影响继电保护的环流越限最大持续时间进行了计算,两者小者可作为断路器组顺序控制的环流持续最大时间限制。然后,揭示了合环点两侧电压合环角、合解环间隔时间需要配合,才能得到最小合环电流。最后,对合解环的操作过电压影响进行了仿真论证,从而为基于高速通信和顺序控制的合解环自动化解决方案提供了关键计算支撑,并得到了试点成功案例验证。     

基于配电自动化的合解环决策分析研究

在配电网中实行合解环操作,可以实现不停电负荷转移的目标,提升供电可靠性.但由于进行合解环操作后难以控制系统的运行状态,盲目操作可能会给配电器带来风险。为此,文章对配电自动化合解环决策进行研究,以期能够提高不停电负荷转移的成功率,避免发生甩负荷事故。     

中山电网10kV线路合环转供电操作原则研究

10 kV线路合环转供电可提高供电的延续性,但由于线路的负荷、合环开关两侧存在电压差、相角差等原因,合环时产生的环流容易导致操作失败。在仿真软件计算的基础上,结合实际的操作经验,总结出中山电网10 kV线路合环转供电的操作原则,对降低合环操作的电网风险和提高供电可靠性具有重要意义。     

配电网合环安全性分析系统的应用及改进

为了保证重要用户的不间断供电,提高城市配电网的供电可靠性,10kV配电线路能否带电倒负荷操作这一问题日益突出,为此联合科研院校共同开发了配电网合环安全性分析系统。详细介绍了配电网合环安全性分析系统的原理及功能,并以乌鲁木齐电业局110kV铁西变多条10kV配电线路合环倒负荷操作进行了实际验证,将配电网合环安全性分析系统的计算结果、电力系统分析综合程序PSASP计算结果与实际电流分别进行了比较,找出了差异,分析了原因,提出了配电网合环安全性分析系统的改进方向,使该系统更接近与实际系统,为电网10kV配电线路合环操作的优化和安全奠定了基础。     

考虑合环电流约束的主动配电网转供优化模型

配电网合环操作是实现负荷不停电转供的必要手段,但其可能产生较大合环电流并导致负荷转供失败。为充分挖掘分布式发电(DG)在主动配电网的调控潜力,首先分析了含DG配电馈线合环功率分点的主动调整条件,获得含DG配电馈线合环的稳态和暂态电流约束。然后结合配电网功率平衡和辐射型结构约束、变电站转供容量限制,以开关总动作次数最少为目标,建立配电网转供方案优化模型;再考虑合环稳态和暂态电流约束,以DG出力变化量最小为目标,建立合环电流约束校验及DG出力调节优化模型;并将前述模型整合,形成考虑合环电流约束的主动配电网转供优化模型。最后通过实际配电网算例分析,验证了该文模型的有效性。     

北京10kV配网合环试验与分析

为了保证重要用户的不间断供电,提高城市配电网的供电可靠性,北京电网10kV配电出线带电倒负荷的操作频繁。因合环开关两侧母线或线路存在电压差等原因,可能使合环操作中产生过大环流,引起过流保护或速断保护误动。合环以沙窝站为例,介绍了试验条件、合环试验接线、方法、步骤和安全措施。通过研究合环暂态和稳态过程,提出了合理的合环仿真模型和计算方法,计算了合环稳态电流和合环瞬时最大冲击电流。根据对试验数据、录波波形与仿真计算结果的分析对比,探讨了影响安全合环的主要特征量,给出了安全合环的主要调整措施,得出的结论对电网实际运行具有指导意义。     

多配电网线路并发合环电压差计算方法研究

多配网环境中存在电压幅值低、电子传输时间长的现象,为解决上述问题,提出新型多配电网线路并发合环电压差计算方法。按照配电网的网架规划情况,对电路元件进行选址定容处理,实现线路的整体负荷预测,完成多配电网线路环境的重构操作。在此基础上,处置电网环境中的并发分闸节点,并根据合环等效模拟结果,计算电网线路的正弦稳态值,实现多配电网线路并发合环电压差计算方法的顺利应用。对比实验结果表明,与常规空载电压差计算手段相比,应用新型并发合环电压差计算方法后,多配网环境中的电压幅值稳步提升,电子传输时长也明显降低。     

利用仿真软件提高配电网合环电流计算效率

为了提高供电可靠性,电力调度机构经常需要对电网进行合环操作,由于合环两端存在电压差,合环操作会产生合环稳态电流和合环冲击电流,导致参与合环的馈线电流过大,严重时可能引起继电保护误动作,造成大面积停电。因此需要对合环电流进行详细的分析。而计算合环电流有许多方式,本文针对某地区典型配电网环路,分别以人工计算和仿真模拟的方式计算合环电流,以供参考,仿真模型的方式计算合环电流不但时间上要短于人工计算方式,且可重复利用,效率非常高。同时仿真模型的准确性得到系统实际电压、人工计算稳态电流及合环冲击电流的验证。因此,采用仿真计算合环电流的方式值得推广。     

一种配电网合环实用潮流算法

针对配电网合环潮流计算难度大,前推回代法只适用于辐射型配电网络,提出了一种计算配电网合环潮流的两阶段法。第一阶段中,运用叠加原理,将合环后环状配电网转化为纯辐射状配电网。用前推回代法对纯辐射状配电网潮流计算,从而得到合环开关两侧电压差。在第二阶段,不断修正合环开关两侧负荷功率,以支路功率为变量,重新运用前推回代法求解纯辐射状网络潮流,直至达到整体收敛。针对配电网调度室无法获取上级电网的实时信息,利用迭代法求取上级电网等值阻抗。通过对实际算例仿真,结果表明该方法具有良好的收敛性和准确性。     

基于戴维南等值的配电网合环冲击电流计算

针对合环操作冲击电流可能越限的问题,提出一种基于戴维南等值的冲击电流计算方法。该方法以戴维南定理为基础建立数学模型,采用网络潮流计算求得其中的等值电势,采用节点阻抗矩阵求得其中等值阻抗,继而推导出冲击电流和稳态环流的对应关系,并利用电流分布系数法研究合环支路冲击电流对其它支路的影响。针对配电网没有馈线负荷量测的问题,将馈线负荷分别集中于两侧馈线的首末相异端,由潮流计算直接获取馈线合环稳态电流最大值,并进一步求得冲击电流的最大值。通过实际算例仿真,验证了所述方法的正确性和有效性,对实际配电网的调度运行具有一定的指导意义。     

基于配电自动化技术的小电流接地故障区段定位方法

提出了一种小电流接地的稳态选线方法,该方法全面利用了配电网发生单相接地故障后故障线路与非故障线路的零序电流与零序电压的相位关系,借助了现有的配电自动化技术,新颖之处在于计及了配电线路电阻的影响,考虑了线路在带有负荷的情况下故障线路与非故障线路零序电流电压的相位关系,并通过在馈线自动化终端FTU上嵌入DFT相位检测算法来实现零序电流电压相位差的测量,仿真验证了选线方法的有效性。     

一起由配电网合解环操作引起的出线开关跳闸分析

配电网合环时产生过大的电流造成电流保护动作是导致配电网合环失败的主要原因。分析了一起因合环电流大而导致跨多电压等级电网合环操作失败的实例,建立了合理的配电网合环模型,得出了合环稳态环流的计算方法,分析了合环暂态衰减的过程。找出了导致合环失败的关键原因不是两侧电压差,而是合环线路潮流大小与环状内主变变比、变压器阻抗值大小、主变负荷潮流以及环状线路阻抗、线路负载情况,并给出了提高合解环成功率的措施。     

基于配电物联网的城市轨道交通供电系统合环精准协调控制技术研究

阐述了一种基于配电物联网的城市轨道交通供电系统的合环精准协调控制技术,对合环操作进行了理论分析,按照某个具有2路供电专线的用户实际电网分别进行了不同负荷、不同电压和不同敷设方式下合环操作的潮流计算。通过仿真计算,分析了相角差和电压差对有功的影响,提出了合环操作边界条件,降低了合环操作的风险。探讨了基于配电物联网的城市轨道交通智能态势感知和协调控制系统中的风险预警、负荷监测和电能质量防护功能。通过合环点两侧的同步相量测量,实时潮流计算,监测合环点两侧的相角和电压,对合环操作的开关进行相角差和电压差闭锁,以确保轨道交通供电回路的合环操作冲击最小、负荷平稳、电能质量良好,有效提升城市轨道交通供电系统的可靠性和连续性。