陳遠(yuǎn)，王映祥，顧健，何登，馮亢亢

（1.貴州電網(wǎng)有限責(zé)任公司畢節(jié)供電局，貴州 畢節(jié) 551700；2.南京德軟信息科技發(fā)展有限公司，江蘇 南京 210000）

隨著用電需求量的增加，同時(shí)對(duì)供電的可靠性也越發(fā)依賴，即使短時(shí)間的停電也會(huì)引發(fā)用電客戶的不滿。但是電網(wǎng)運(yùn)行過程中避免不了需要對(duì)個(gè)別線路或設(shè)備進(jìn)行停電檢修。為了停電檢修時(shí)盡量縮小停電范圍，需要轉(zhuǎn)移檢修線路下的部分負(fù)荷至其他供電線路。我國(guó)配網(wǎng)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是“閉環(huán)設(shè)計(jì)，開環(huán)運(yùn)行”，配網(wǎng)結(jié)構(gòu)滿足轉(zhuǎn)移供電線路的前提要求，但是為了實(shí)現(xiàn)不停電轉(zhuǎn)供負(fù)荷，就需要對(duì)一些聯(lián)絡(luò)開關(guān)先進(jìn)行合環(huán)，負(fù)荷轉(zhuǎn)移后再切斷需要檢修的線路，這種操作模式被稱為“合環(huán)供電”。合環(huán)供電操作過程中，由于合環(huán)開關(guān)兩側(cè)的電壓差、負(fù)荷差、相位差以及其他未知因素，容易形成環(huán)形電流或者很大的沖擊電流，引起線路上的保護(hù)動(dòng)作造成跳閘，或者損壞電力設(shè)備，造成更大面積的停電。所以在進(jìn)行合環(huán)操作前，需要對(duì)合環(huán)開關(guān)和線路上其他設(shè)備的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行匯總比較，綜合分析后判斷是否滿足合環(huán)條件，若滿足條件，則進(jìn)行合環(huán)操作。目前，針對(duì)配網(wǎng)合環(huán)的相關(guān)技術(shù)分析手段還不成熟，多數(shù)情況下是靠以往的經(jīng)驗(yàn)來判斷是否能夠合環(huán)，缺少量化的分析，而且具有一定的風(fēng)險(xiǎn)?；谶@些情況，提出一種配網(wǎng)合環(huán)供電輔助系統(tǒng)，可提供科學(xué)合理的合環(huán)判斷依據(jù)。

1 系統(tǒng)的基本架構(gòu)

系統(tǒng)的整體架構(gòu)如下圖1所示，主要功能模塊包括電網(wǎng)建模、合環(huán)約束條件及校驗(yàn)、合環(huán)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、輔助決策輸出。大致流程為：構(gòu)建電網(wǎng)模型，根據(jù)電網(wǎng)模型判斷當(dāng)前運(yùn)行方式下是否滿足合環(huán)約束條件，進(jìn)而評(píng)估合環(huán)操作的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，最后綜合分析判斷聯(lián)絡(luò)開關(guān)是否可以進(jìn)行合環(huán)操作，輸出輔助決策信息。

2 系統(tǒng)的主要組成模塊及功能實(shí)現(xiàn)

2.1 電網(wǎng)模型的建立

電網(wǎng)模型編輯模塊為系統(tǒng)的基礎(chǔ)模塊，它的主要功能是構(gòu)建電網(wǎng)模型，首先是根據(jù)實(shí)際情況繪制電網(wǎng)圖形，繪制完成后把圖中所有聯(lián)絡(luò)開關(guān)進(jìn)行特殊標(biāo)記，以便合環(huán)操作時(shí)快速選取。同時(shí)，系統(tǒng)開發(fā)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)接口可實(shí)時(shí)接收SCADA系統(tǒng)中各個(gè)設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)，如電壓值、電流值、相位、負(fù)荷、力率等，為后面的合環(huán)校驗(yàn)的分析計(jì)算提供數(shù)據(jù)支撐。

2.2 合環(huán)約束條件的建立

能不能進(jìn)行合環(huán)操作，最主要就是看合環(huán)操作時(shí)會(huì)不會(huì)引起較大的環(huán)流，而合環(huán)操作時(shí)產(chǎn)生較大環(huán)流的原因大致有以下幾點(diǎn)：合環(huán)點(diǎn)兩端所屬母線的相序和相位不同；合環(huán)點(diǎn)兩端的電壓值相差過大；合環(huán)點(diǎn)兩端線路的綜合阻抗相差過大；合環(huán)點(diǎn)兩端的負(fù)荷相差過大；合環(huán)點(diǎn)兩端線路的運(yùn)行力率相差過大。

綜合以上幾點(diǎn)，可以提取合環(huán)供電的幾個(gè)影響要素，主要包括相位偏差、電壓偏差、綜合阻抗偏差、負(fù)荷偏差、力率偏差等。這樣，合環(huán)操作的約束條件也可以理解為各項(xiàng)影響要素設(shè)置的上下限。系統(tǒng)在判斷能否進(jìn)行合環(huán)操作時(shí)，首先判斷這些影響要求是否超出上下限，只要有任何一個(gè)要素超過限值范圍，均不允許進(jìn)行合環(huán)操作。如果所有影響要素均未超過限值范圍，那么系統(tǒng)會(huì)根據(jù)數(shù)據(jù)接口采集到的各項(xiàng)要素?cái)?shù)值進(jìn)行分析計(jì)算，得出模擬合環(huán)條件下產(chǎn)生環(huán)流的大小，通過判斷環(huán)流大小是否超過合環(huán)限值來判斷是否滿足合環(huán)約束條件。

2.3 合環(huán)操作的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

在進(jìn)行合環(huán)操作約束條件的建立后，如果當(dāng)前電網(wǎng)運(yùn)行方式滿足合環(huán)操作的約束條件，那么理論上就可以進(jìn)行合環(huán)操作，但此時(shí)進(jìn)行合環(huán)操作不代表沒有風(fēng)險(xiǎn)，為了進(jìn)一步評(píng)估合環(huán)操作的風(fēng)險(xiǎn)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)了合環(huán)操作的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模塊。根據(jù)合環(huán)操作的各項(xiàng)影響要素影響程度不同，對(duì)不同的影響要素設(shè)置不同的權(quán)重系數(shù)，各項(xiàng)影響要素的偏差值乘以對(duì)應(yīng)的權(quán)重系數(shù)，得出各要素影響合環(huán)供電的風(fēng)險(xiǎn)值，各項(xiàng)要素的風(fēng)險(xiǎn)值相加得出合環(huán)操作的總風(fēng)險(xiǎn)值，系統(tǒng)對(duì)總風(fēng)險(xiǎn)值進(jìn)行了低級(jí)、中級(jí)、高級(jí)三個(gè)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的劃分，風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)越高，合環(huán)操作的風(fēng)險(xiǎn)越大，風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)越低，合環(huán)操作的風(fēng)險(xiǎn)越小。

2.4 輔助決策

系統(tǒng)的輔助決策模塊主要是對(duì)合環(huán)供電校驗(yàn)和合環(huán)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的一個(gè)結(jié)果輸出，系統(tǒng)通過對(duì)合環(huán)校驗(yàn)結(jié)果和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的風(fēng)險(xiǎn)值進(jìn)行綜合分析，列出輔助決策信息。輔助決策信息會(huì)根據(jù)不同的分析結(jié)果輸出如下內(nèi)容。

（1）如果合環(huán)開關(guān)不滿足合環(huán)約束條件，系統(tǒng)將提示“不滿足合環(huán)約束條件，禁止合環(huán)”，同時(shí)列出不滿足的影響因素有哪些，顯示對(duì)應(yīng)影響因素的具體數(shù)據(jù)與約束條件的上下限對(duì)比情況，給出調(diào)節(jié)建議，例如電壓偏差超過限值，建議調(diào)節(jié)兩側(cè)主變分接頭以調(diào)整電壓偏差至限值以內(nèi)；如相位不滿足約束條件，建議調(diào)整兩側(cè)相位為同一相位等。

（2）如果合環(huán)開關(guān)滿足合環(huán)約束條件，同樣顯示對(duì)應(yīng)影響因素的具體數(shù)據(jù)與約束條件的上下限對(duì)比情況，同時(shí)輸出對(duì)應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，如果為低級(jí)風(fēng)險(xiǎn)，系統(tǒng)提示“滿足合環(huán)約束條件，風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)低，建議合環(huán)”，然后列出合環(huán)操作時(shí)注意事項(xiàng)，主要是根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)制定的技術(shù)措施和組織措施，最大程度地降低合環(huán)操作帶來的風(fēng)險(xiǎn)。如果為中級(jí)風(fēng)險(xiǎn)，系統(tǒng)提示“滿足合環(huán)約束條件，風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)中等，可以合環(huán)”，同樣列出合環(huán)操作的注意事項(xiàng)。如果為高級(jí)風(fēng)險(xiǎn)，系統(tǒng)提示“滿足合環(huán)約束條件，風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)高，謹(jǐn)慎合環(huán)”，列出主要的風(fēng)險(xiǎn)因素，同時(shí)提出降低風(fēng)險(xiǎn)的一些建議以及合環(huán)失敗后對(duì)應(yīng)的處理預(yù)案。

3 結(jié)語

上文介紹了一種合環(huán)供電輔助系統(tǒng)，此系統(tǒng)可代替人工進(jìn)行大量的分析計(jì)算，與以往靠人工經(jīng)驗(yàn)判斷能否進(jìn)行合環(huán)的方式相比，此方法提供了更加科學(xué)合理的判斷依據(jù)，能夠保證配電網(wǎng)的合環(huán)操作更加安全、可靠，很好地實(shí)現(xiàn)不停電轉(zhuǎn)供負(fù)荷，滿足了用戶對(duì)供電可靠性的要求，提升了供電企業(yè)形象。