一种全维度配电网合环评估方法技术

本发明专利技术公开了一种全维度配电网合环评估方法，包括建立配电网合环操作分析模型，根据建立的电网合环操作分析模型，计算出合环前后各母线的电压偏差、合环后速断保护电流定值和设备热稳定限度值，当合环前后各母线的电压偏差、合环后速断保护电流定值和设备热稳定限度值均满足合环要求时，允许合环。在合环状态下，对暂态故障和稳态故障进行分析校核，若故障能被切除，则建立的配电网合环操作分析模型可控。避免了合环造成电网不稳定情况发生，从而保证用户利益，减少停电损失，有效的提高了供电可靠性，提升配电网安全经济运行水平；同时，可以提高配电倒电操作人员的工作的效率。

【技术实现步骤摘要】
一种全维度配电网合环评估方法
本专利技术涉及电力系统配电网领域，尤其是一种全维度配电网合环评估方法。
技术介绍
随着电网建设的进展，电网的35kV、10kV配网结构逐渐完善，多数区域已实现环形网架结构。在正常运行方式下，配网的各环网均在某处开环运行，配网负荷由不同的主网电源供电，当主、配网供电元件需要停电检修或调整运行方式时，常需将配网负荷倒至另一电源供电。以往配网倒电多采用“冷倒”方式，即停电倒闸的方式，该方式将中断对用户的供电，视操作方式及复杂程度，中断供电的时间从几分钟至半小时不等。电网的负荷组成复杂，其中有不少工业负荷及重要用户，即使是短时中断供电也会对用户造成较大损失，停电前也需对相关用户进行大量的沟通协调工作，严重影响了检修工作的计划安排及效率。目前电力用户对供电可靠性、连续性的要求不断提高，为改善对用户的服务质量，保证电网检修及基建技改工作的顺利开展，需要改变传统的配网停电倒闸方式，采用全维度配电网电磁合环倒电方式。但进行配电网电磁合环倒电操作需要在电网潮流、负荷、电压、保护等方面满足一定的条件，否则不仅会导致电磁合环操作失败，上级开关跳闸扩大停电范围，严重时甚至会影响到主网的安全稳定运行。校核及判断配网是否满足电磁合环倒电条件，需进行大量的计算分析工作。依靠人工计算不仅工作量大、效率低，而且很难把各种计算条件考虑周全，计算结果的准确性、可信度难以得到保证，凭借运行经验做出判断往往出现失误。因此，为解决上述问题，迫切需要构建出一套完整的配电网合环操作分析模型，提出全维度配电网合环操作评估方法，以实际配电网线路进行全维度配电网合环操作评估和试验验证，从而得出相应合环操作评估方法的结论是否可行的相关研究。
技术实现思路
本专利技术为了解决上述技术上的不足，提供一种全维度配电网合环评估方法。一种全维度配电网合环评估方法，包括：(1)建立配电网合环操作分析模型；(2)根据建立的配电网合环操作分析模型，计算出合环前后各母线的电压偏差、合环后速断保护电流定值和设备热稳定限度值，当所述合环前后各母线的电压偏差、合环后所述速断保护电流定值和所述设备热稳定限度值均满足合环要求时，允许合环。优选的，根据所述合环前后各母线的电压偏差，计算出合环前电压的边界条件；当合环前的电压幅值在所述合环前电压的边界条件约束区间之内时，允许合环。优选的，合环前电压的边界条件为UL+abs(k*ΔU)≤U≤UU-abs(k*ΔU)；其中，U是合环前的电压值，UU是合格电压的上限值，UL是合格电压的下限值，ΔU是合环前后的电压偏差值，k是计算裕度。优选的，当馈线最大载流量不超过所述速断保护电流定值的0.6173倍时，允许合环。优选的，所述设备热稳定限度值是通过线路负载率和变压器负载率进行判断，当所述线路负载率和所述变压器负载率均不大于100％时，允许合环。优选的，根据公式计算出所述线路负载率；其中,Iline是流过线路的电流值,Ise是线路的安全电流值。优选的，根据公式计算出所述变压器负载率，其中ST为视在功率，STN为额定容量。优选的，合环后，判断所述配电网合环操作分析模型中模拟的故障是否能够被切除，若该故障能够被切除，则建立的所述配电网合环操作分析模型可控。优选的，所述故障包括暂态过程和故障稳态过程；所述暂态过程，在故障时，若所述速断保护电流定值小于故障时流过线路中的电流数值，则该所述故障在暂态过程能够被切除。优选的，所述故障稳态过程，环内设备发生N-1故障后，若设备过载且该过载设备能够被切除，则建立的所述配电网合环操作分析模型可控。与现有技术相比，本专利技术的有益效果：本专利技术一种全维度配电网合环评估方法，包括建立配电网合环操作分析模型，根据建立的电网合环操作分析模型，计算出合环前后各母线的电压偏差、合环后速断保护电流定值和设备热稳定限度值，当合环前后各母线的电压偏差、合环后速断保护电流定值和设备热稳定限度值均满足合环要求时，允许合环。在合环状态下，对暂态故障和稳态故障进行分析校核，若故障能被切除，则建立的配电网合环操作分析模型可控。避免了合环造成电网不稳定情况发生，从而保证用户利益，减少停电损失，有效的提高了供电可靠性，提升配电网安全经济运行水平；同时，可以提高配电倒电操作人员的工作的效率。附图说明图1为不同220kV片网之间的馈线联络；图2为相同220kV片网，不同110kV线路分区的馈线联络；图3为相同220kV片网，相同110kV线路分区,不同主变之间的馈线联络；图4为同一厂站，相同母线不同馈线之间的联络；图5为同一厂站,不同母线所带馈线之间的联络；图6为110kV主变10kV馈线与220kV主变10kV馈线之间的联络；图7为220kV主变10kV馈线之间的联络；图8为配电网合环略图；图9为配电网合环简化后的计算模型；图10为10kV配网负荷分布示意图；图11为德阳典型配电网合环线路图；图12为负荷等效模型1示意图；图13为负荷等效模型2示意图；图14为110kV线路N-1故障示意图；图15为10kV线路N-1故障示意图。具体实施方式下面结合试验例及具体实施方式对本专利技术作进一步的详细描述。但不应将此理解为本专利技术上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本
技术实现思路
所实现的技术均属于本专利技术的范围。实施例1本专利技术是一种全维度配电网合环评估方法，一种全维度配电网合环评估方法，包括：(1)建立配电网合环操作分析模型；配电网合环操作分析模型，包括合环方式模型、合环冲击电流计算模型和合环操作负荷模型。(2)根据建立的配电网合环操作分析模型，计算出合环前后各母线的电压偏差、合环后速断保护电流定值和设备热稳定限度值，当合环前后各母线的电压偏差、合环后速断保护电流定值和设备热稳定限度值均满足合环要求时，允许合环。合环方式模型的建立：电磁合环可以按照接线方式进行分类,对于不同的电磁合环方式,具有不同的网络特点,其电磁合环操作的安全性水平也有不同。根据配电网接线图可以归纳出，10kV配网合环转电的方式主要有如下7种：方式1如图1所示，为不同220kV片网之间的馈线联络。方式2如图2所示，为相同220kV片网，不同110kV线路分区的馈线联络。方式3如图3所示，为相同220kV片网，相同110kV线路分区,不同主变之间的馈线联络。方式4如图4所示，为同一厂站，相同母线不同馈线之间的联络。方式5如图5所示，为同一厂站，不同母线所带馈线之间的联络。方式6如图6所示，为110kV主变10kV馈线与220kV主变10kV馈线之间的联络。方式7如图7所示，为220kV主变10kV馈线之间的联络。其中方式1中合环内的设备和跨越电压等级最多，因此将方式1作为研究对象。合环冲击电流计算模型的建立：具体实施过程中，配电网络进行合环操作时产生环流主要有以下两个原因：(1)合环开关两侧变电所10kV母线的电压差(幅值差、相位差)产生环流；(2)合环开关两侧变电所10kV母线对系统的短路阻抗不同产生环流。正常情况下，只要保证合环开关两侧电压差和短路阻抗不是很大，合环后通过联络开关的稳流并不大，但在合环的瞬时，线路会产生暂态冲击电流，可能会导致保护动作，造成停电事故。合环冲击电流计算模型，为单相等值电路，其中合环点两侧的电压差等效为计算模型中的电压源；并计算出合环网中所有本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种全维度配电网合环评估方法，其特征在于，包括：(1)建立配电网合环操作分析模型；(2)根据建立的配电网合环操作分析模型，计算出合环前后各母线的电压偏差、合环后速断保护电流定值和设备热稳定限度值，当所述合环前后各母线的电压偏差、合环后所述速断保护电流定值和所述设备热稳定限度值均满足合环要求时，允许合环。

【技术特征摘要】
1.一种全维度配电网合环评估方法，其特征在于，包括：(1)建立配电网合环操作分析模型；(2)根据建立的配电网合环操作分析模型，计算出合环前后各母线的电压偏差、合环后速断保护电流定值和设备热稳定限度值，当所述合环前后各母线的电压偏差、合环后所述速断保护电流定值和所述设备热稳定限度值均满足合环要求时，允许合环。2.根据权利要求1所述的一种全维度配电网合环评估方法，其特征在于，根据所述合环前后各母线的电压偏差，计算出合环前电压的边界条件；当合环前的电压幅值在所述合环前电压的边界条件约束区间之内时，允许合环。3.根据权利要求2所述的一种全维度配电网合环评估方法，其特征在于，合环前电压的边界条件为UL+abs(k*ΔU)≤U≤UU-abs(k*ΔU)；其中，U是合环前的电压值，UU是合格电压的上限值，UL是合格电压的下限值，ΔU是合环前后的电压偏差值，k是计算裕度。4.根据权利要求1所述的一种全维度配电网合环评估方法，其特征在于，当馈线最大载流量不超过所述速断保护电流定值的0.6173倍时，允许合环。5.根据权利要求1所述的一种全维度配电网合环评估方法，其特征在于，所述设备热稳定限度值...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹琦，丁睿，程钢，马丹丹，黄潇，丁茂桃，刘青丽，金磊，安琪，冯诚铭，杨英，陈翔，喻伟，徐艳，邓颖，康宁，陈玉洁，张蓉，
申请(专利权)人：国网四川省电力公司德阳供电公司，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：四川,51