[發明專利]對中壓配電網進行安全合環操作的判定方法

有效

• 申請號: 201810568103.6
• 申請日: 2018-06-05
• 公開（公告）號: CN108711850B
• 公開（公告）日: 2022-01-25
• 發明（設計）人: 馮楠;周自強;張焰;馮煜堯;崔勇;楊永華;朱齊
• 申請（專利權）人: 國網上海市電力公司;上海交通大學
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00
• 代理公司: 上海信好專利代理事務所(普通合伙) 31249
• 代理人: 朱成之

一種對中壓配電網進行安全合環操作的判定方法，計算合環后饋線首端的合環穩態電流有效值，判斷合環穩態電流有效值的上限是否大于饋線最大容許載流量，若否，則允許進行合環操作，若是，則繼續判斷合環后兩側饋線首端最大穩態電流有效值的越限概率是否小于5%，若是，則允許進行合環操作，若否，則不允許進行合環操作。本發明所需決策時間短，判斷結果更加準確，兼顧了實際應用中的安全性與時效性，有助于運行人員對中壓配電網的合環操作做出安全快速的決策。

技術領域

本發明涉及電力系統安全穩定運行領域，尤其涉及一種對中壓配電網進行安全合環操作的判定方法。

背景技術

目前我國中壓配電網普遍采用閉環設計、開環運行的供電方式，當設備檢修或緊急事故處理時，可通過閉合聯絡開關的合環操作來實現不停電轉移負荷，以減少停電時間，提高供電可靠性。由于聯絡開關的斷口兩側存在電壓差，合環操作可能會產生較大的暫態沖擊電流和穩態環流，引起電流保護動作或某些電氣設備過載，導致合環失敗甚至引起大范圍停電事故。因此，運行人員在合環操作前必須對能否執行合環操作進行判斷并做出安全合環決策。

目前在配電網實際運行管理中，工作人員一般基于生產經驗進行安全合環操作的判定，且認為當滿足以下兩個條件時，可以進行中壓配電網的合環操作。

1、合環前合環點兩側饋線所在的10kV母線電壓幅值差不大于10％；

2、合環前合環點兩側饋線總負荷不大于任意一側饋線的最大容許傳輸容量。

通常情況下，日間的饋線負荷較大，采用這種方法進行合環決策的結果往往是不允許在日間負荷較重時合環。為保證合環操作的安全性，合環倒負荷操作多選在夜間負荷較輕時進行。因此，這種基于經驗的合環操作決策較為保守，導致一些常規檢修作業不得不在夜間進行，為運行和檢修人員帶來很大不便。此外，這種決策方法缺乏相關理論支撐。有分析表明，合環操作產生的環流的大小與聯絡開關斷口兩側的電壓幅值差和相角差有關，且相角差對合環電流的影響較大，而以上方法僅根據合環點兩側饋線所在的10kV母線電壓幅值差對合環操作進行決策缺乏嚴謹的科學依據。因此，現有的基于生產經驗進行安全合環判定的方法在理論上和實際中均有較大的局限性。

目前有相關研究提出采用將合環點兩側總負荷分別集中于各饋線首端和末端的方法，計算合環電流的范圍，并據此進行合環判斷。該方法有一定的理論依據，但由于沒有考慮配電網中實際的負荷分布情況，將使得合環決策結果較為保守，實用價值有限。

發明內容

本發明提供一種對中壓配電網進行安全合環操作的判定方法，所需決策時間短，判斷結果更加準確，兼顧了實際應用中的安全性與時效性，有助于運行人員對中壓配電網的合環操作做出安全快速的決策。

為了達到上述目的，本發明提供一種對中壓配電網進行安全合環操作的判定方法，包含以下步驟：計算合環后饋線首端的合環穩態電流有效值，判斷合環穩態電流有效值的上限是否大于饋線最大容許載流量，若否，則允許進行合環操作，若是，則繼續判斷合環后兩側饋線首端最大穩態電流有效值的越限概率是否小于5％，若是，則允許進行合環操作，若否，則不允許進行合環操作。

所述的判斷合環穩態電流有效值的上限是否大于饋線最大容許載流量的方法包含以下步驟：

1、采用加權最小二乘準則進行高壓配電網的狀態估計，得到兩條合環饋線首端10kV母線的電壓幅值與相角；

2、計算合環穩態環流有效值的范圍；

合環穩態環流表示為：

其中，為聯絡開關斷口兩側電壓差，和分別為聯絡開關斷口兩側的電壓相量，Z_Σ為合環網絡總阻抗；