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浅析城市配电网合环潮流计算误差原因


龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 浅析城市配电网合环潮流计算误差原因 作者:江伟 张宗包 来源:《华中电力》2013 年第 05 期 摘要:论文对城市配电网合环转供电潮流计算误差原因进行分析。首先,通过分析合环潮 流计算的理论算法,得出 10kV 馈线合环潮流大小主要受母线电压幅值、合环等值阻抗与相角 差三个因素影响。其次,进一步分析合环潮流计算误差

的影响因素,认为 10kV 馈线阻抗参数 不准确、采用母线电压替代合环点电压的近似算法不合理是导致计算误差的主要因素,最后, 给出了城市配电网合环转供电操作相关建议。 关键词:10kV 配电网;合环转供电;潮流计算;决策支持软件 0 引言 配电网合环转供电能够减少用户平均停电时间,显著提高供电可靠性。随着我国配网自动 化建设的逐步推进,10kV 馈线合环转供电操作日益频繁,合环潮流计算的研究与应用得以长 足发展[1-4]。由于配电网自身的复杂性,导致合环潮流计算软件计算准确度难以保证,合环操 作仍需要调度员经验进行决策,合环操作存在巨大风险。为此,本文通过理论推导,并结合工 程应用实践经验,认为 10kV 线路阻抗参数不准确以及采用母线电压替代合环点电压的近似算 法不合理是导致计算误差的较可能因素。 1 配网合环潮流计算软件介绍 深圳供电局配电网合环潮流计算软件于 2008 年完成软件开发,并基于 EMS 系统进行工程 化部署,实现配网合环转供电在线模拟计算。合环潮流计算软件实时读取 EMS 状态估计的电 网断面信息,合环潮流计算软件分为以下三个部分: (1)配网线路参数输入。该部分主要功能是获得需要合环的设备配网线路阻抗参数。 (2)合理性检验与环路搜索。该部分根据第一部分所获得的合环信息,结合电网运行方 式,进行搜索,得到合环环路的拓扑信息;并能够对环路内的变压器支路的接线方式进行检 验,进行相位检验。 (3)合环信息计算。根据前两个模块的信息和分析结果,计算得合环阻抗、合环电流随 时间变化的结果以及合环对电网其它设备的影响,并以列表和图形的形式进行展示。 2 馈线合环潮流计算原理及误差分析 2.1 馈线合环潮流计算原理 龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 如图 1 所示,以 V0 母线节点为参考节点(参数为标幺值),则 由于无功遵循分层分区就地平衡的原则,可近似认为 远小于 则, (6) 由公式(6)可知,10kV 馈线合环电流受三个因素影响:母线电压幅值、合环等值阻抗 与相角差 。 由于母线电压幅值 基本恒定,母线电压幅值对合环电流的影响几乎可以忽略。则当合环 等值阻抗 越小,合环母线相角差(近似正比于 )越大时,合环电流越大。 2.2 合环等值阻抗对合环潮流计算误差的影响 合环等值阻抗 主要由输网等值阻抗与配网等值阻抗构成:其中输网等值阻抗 与 为电源点 到合环馈线所在母线等值支路阻抗,主要由主变阻抗构成;配网等值阻抗 为 10kV 合环馈线的 等值阻抗。 (1)输网等值阻抗对合环潮流计算的影响。对于给定的运行方式,输网等值阻抗 与 是固 定的,由于主变参数均已按照铭牌参数录入、110kV 输电线路长度及类型资料在 PMS 系统中 也相对完整,且 110kV 合环潮流计算已实用化,误差较小,可以认为 与 基本准确。 (2)配网参数对合环潮流计算的影响。由于高压电网基准阻抗大 ,配电网基准阻抗小, 折算成标幺值后配网线路阻抗 在合环等值阻抗 中所占比重不容忽视(见下表 1)。特别是当 对于 220kV 变电站的 10kV 合环等值支路,

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