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(國網(wǎng)四川省電力公司遂寧供電公司，四川 遂寧 629000)

0 引 言

配電運(yùn)行是智能電網(wǎng)中連接主網(wǎng)和面向用戶供電的重要組成部分，但又是目前裝備較薄弱的環(huán)節(jié)。隨著農(nóng)網(wǎng)改造的深入，大部分線路已實(shí)現(xiàn)雙電源供電，一般采用閉環(huán)設(shè)計(jì)、開環(huán)運(yùn)行的供電方式。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障或者計(jì)劃檢修時(shí)，通過合解環(huán)操作實(shí)現(xiàn)不停電負(fù)荷轉(zhuǎn)移是提高配電網(wǎng)供電可靠性的有效措施，是配電網(wǎng)自動(dòng)化的重要應(yīng)用。由于合解環(huán)操作后的系統(tǒng)負(fù)荷是未知的，因此合解環(huán)操作對(duì)電力系統(tǒng)來說，存在潛在的危險(xiǎn)性。

合解環(huán)操作可以大幅度地減少停電時(shí)間，在提高供電可靠性的同時(shí)，又保證了電網(wǎng)供電的靈活性；但另一方面，合解環(huán)操作對(duì)電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行也有很大的影響。合環(huán)點(diǎn)兩側(cè)的電壓矢量差在合環(huán)瞬間消失，由此產(chǎn)生的合環(huán)穩(wěn)態(tài)電流及沖擊電流可能引起線路過載或保護(hù)誤動(dòng)作；解環(huán)后負(fù)荷的突然增加，饋線末端電壓過低也會(huì)影響供電質(zhì)量，嚴(yán)重時(shí)甚至造成導(dǎo)線變形、電氣設(shè)備損害，導(dǎo)致合環(huán)操作失敗，造成大面積的停電事故，直接影響電網(wǎng)的穩(wěn)定安全運(yùn)行。正是由于合解環(huán)操作后配電網(wǎng)運(yùn)行狀況的不確定性，大多數(shù)供電公司仍采用“先斷后通”的冷倒方式進(jìn)行負(fù)荷轉(zhuǎn)移，這樣勢必會(huì)造成用戶停電次數(shù)增多、停電時(shí)間加長，嚴(yán)重影響供電可靠性。與此同時(shí)，現(xiàn)有的配電自動(dòng)化(distribution automation,DA)工作應(yīng)用水平較低，沒有發(fā)揮應(yīng)有的作用，合解環(huán)操作可行性大都依賴調(diào)度人員的經(jīng)驗(yàn)判斷，造成不停電負(fù)荷轉(zhuǎn)移操作的安全性得不到保證，大大限制了其作用的發(fā)揮。因此，迫切需要一個(gè)輔助決策分析軟件來協(xié)助調(diào)度人員調(diào)度運(yùn)行。

1 系統(tǒng)研究的理論背景與現(xiàn)實(shí)基礎(chǔ)

1.1 合解環(huán)操作潛在危險(xiǎn)性分析

由于合解環(huán)操作存在潛在的危險(xiǎn)性,且對(duì)于大部分地區(qū)配電網(wǎng)來說還缺乏有力的理論依據(jù)和分析軟件來指導(dǎo)這種操作，所以不停電負(fù)荷轉(zhuǎn)移操作的安全性得不到保證，限制了其作用的發(fā)揮[1-2]。配電網(wǎng)合環(huán)操作示意見圖1。

圖1 配電網(wǎng)合環(huán)操作示意

如圖1所示，變電站A與變電站B同屬于上級(jí)變電站，母線A的10 kV 饋線與母線B的10 kV饋線實(shí)現(xiàn)了手拉手供電。當(dāng)母線A發(fā)生故障或者計(jì)劃檢修時(shí)，可通過合解環(huán)操作，將母線A上的全部或部分負(fù)荷轉(zhuǎn)移到母線B上，以保證用戶的不間斷供電。

由于合環(huán)前，出線a、b由不同的母線供電，a、b負(fù)荷分布不同，那么在合環(huán)點(diǎn)兩側(cè)勢必存在一定的電壓差。而經(jīng)過合環(huán)操作，合環(huán)點(diǎn)兩側(cè)為等電位，合環(huán)瞬間電壓差消失，該電壓差將產(chǎn)生一個(gè)合環(huán)環(huán)路電流，合環(huán)環(huán)路電流與線路負(fù)荷電流疊加，形成合環(huán)穩(wěn)態(tài)電流。若合環(huán)穩(wěn)態(tài)電流過大，可能引起過流保護(hù)誤動(dòng)作。而在合環(huán)瞬間，合環(huán)點(diǎn)兩側(cè)的電壓差發(fā)生突變，這個(gè)暫態(tài)過程也將產(chǎn)生一個(gè)沖擊電流，若沖擊電流過大，或沖擊電流的衰減常數(shù)未躲過速斷保護(hù)的延時(shí)時(shí)間，將引起速斷保護(hù)的誤動(dòng)作。

解環(huán)開關(guān)解環(huán)后，原母線A所帶的全部或部分負(fù)荷轉(zhuǎn)由母線B單端供電，流經(jīng)母線B及相關(guān)饋線的負(fù)荷電流突然增大且末端電壓降低，也可能引起供電質(zhì)量的下降和保護(hù)誤動(dòng)作[3]。

1.2 縣級(jí)電網(wǎng)配電自動(dòng)化配置特點(diǎn)

中國配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)比較薄弱。但近年來隨著農(nóng)網(wǎng)改造的深入，配電網(wǎng)的規(guī)模持續(xù)增長，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)得到了加強(qiáng)，為建設(shè)配電自動(dòng)化提供了良好的基礎(chǔ)。與此同時(shí)，中國從20世紀(jì)90年代開始大力推進(jìn)配電自動(dòng)化的試點(diǎn)工作，經(jīng)過十多年的發(fā)展，配電自動(dòng)化水平有了長足的進(jìn)步。部分城市配電管理系統(tǒng)的建設(shè)涵蓋了地理信息系統(tǒng)、生產(chǎn)管理系統(tǒng)，并實(shí)現(xiàn)了與配電監(jiān)控系統(tǒng)、企業(yè)資源規(guī)劃等系統(tǒng)的接口，初步建成了智能配電網(wǎng)的公共支撐平臺(tái)。

但是從配電網(wǎng)自動(dòng)化的實(shí)施現(xiàn)狀來看，目前主要有以下問題：配電自動(dòng)化應(yīng)用范圍小，實(shí)用化水平低；缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)體系，存在重復(fù)建設(shè)；信息孤島眾多，信息集成度低；生產(chǎn)管理與企業(yè)管理系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)較弱，信息集成與共享存在壁壘[4]。而縣級(jí)電網(wǎng)在網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、設(shè)備投入和自動(dòng)化實(shí)施水平上更為落后。

2 S縣電網(wǎng)自動(dòng)化的現(xiàn)狀及數(shù)據(jù)分析

截止目前，S縣供電分公司實(shí)現(xiàn)了縣域基本配電自動(dòng)化，全縣戶通電率達(dá)到了100%，農(nóng)網(wǎng)改造面積達(dá)到了98%。S縣城區(qū)3條主干線路，都已實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)線路自動(dòng)化，并都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)手拉手供電，甚至出現(xiàn)了多條互供的情況，為帶電倒負(fù)荷提供了可能性。

S縣供電公司現(xiàn)有2套采集變電站數(shù)據(jù)的系統(tǒng)和1套配電自動(dòng)化系統(tǒng)，分別為四方華能CSCD2000S縣級(jí)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)、南京華瑞杰HRJ9200遠(yuǎn)程無線監(jiān)測系統(tǒng)和西安興匯TAS-2000配電線路故障診斷及運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)。

2.1 變電站數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

四方華能電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)，是具有統(tǒng)一支撐平臺(tái)的調(diào)度數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)(supervisory control and data acquisition,SCADA)、高級(jí)應(yīng)用軟件、饋線自動(dòng)化(feeder automation,FA)以及基于地理信息系統(tǒng)的配網(wǎng)管理的新一代調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)。系統(tǒng)配置靈活，具有很強(qiáng)的通用性、兼容性和擴(kuò)展性，可提供除S縣某110 kV變電站外的各變電站的一次接線圖、系統(tǒng)運(yùn)行工況(5 s采集一次)及簡單潮流計(jì)算結(jié)果，見圖2。

南京華瑞杰遠(yuǎn)程無線監(jiān)測系統(tǒng)，可提供S縣某110 kV變電站9回出線的相關(guān)遙信、遙測量，包括開關(guān)狀態(tài)、三相線電壓、三相電流、有功負(fù)荷、無功負(fù)荷等數(shù)據(jù)，無線監(jiān)測系統(tǒng)見圖3。

2.2 配電線路運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)

配電運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)是通過饋線終端(feeder-terminal unit，F(xiàn)TU)在線采集線路負(fù)荷電流、單相接地故障及相間短路故障信息，通過移動(dòng)公網(wǎng)GSM/GPRS將檢測數(shù)據(jù)上傳至軟件管理系統(tǒng)，在線掌握線路運(yùn)行狀態(tài)、遠(yuǎn)程控制斷路器的分合，當(dāng)發(fā)生單相接地或相間短路故障時(shí)，可將故障區(qū)段隔離或切除。該系統(tǒng)主要由配電自動(dòng)化管理系統(tǒng)和前端采集裝置兩部分組成。

圖2 縣調(diào)自動(dòng)化系統(tǒng)

圖3 S縣遠(yuǎn)程無線監(jiān)控系統(tǒng)

配電自動(dòng)化管理系統(tǒng)，主要用于接收、分析處理線路上各FTU發(fā)回的在線檢測數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)監(jiān)控線路的運(yùn)行狀況，分合斷路器進(jìn)行負(fù)荷調(diào)控。當(dāng)發(fā)生線路短路故障時(shí)，系統(tǒng)可快速確定故障區(qū)段，并遠(yuǎn)程控制FTU隔離或切除相應(yīng)故障區(qū)段。

前端采集裝置安裝在饋線分段開關(guān)處，由前端裝置、直流源、高壓取電單元和通訊單元四部分組成，具有遙信、遙測、遙控和故障電流檢測功能，實(shí)時(shí)監(jiān)測配電線路運(yùn)行狀況，并將檢測數(shù)據(jù)及故障信息(短路、單相接地等故障)發(fā)送到軟件管理系統(tǒng)。

3 基于現(xiàn)有信息平臺(tái)的潮流算法研究

對(duì)縣級(jí)配電網(wǎng)來說，配電網(wǎng)自動(dòng)化的實(shí)施水平不高，在進(jìn)行合解環(huán)決策在線分析時(shí)，很難從地方調(diào)度中心獲得整個(gè)系統(tǒng)的所有實(shí)時(shí)信息，且系統(tǒng)實(shí)時(shí)潮流計(jì)算的需求并不能滿足，因此應(yīng)結(jié)合S地區(qū)電網(wǎng)特點(diǎn)，建立合解環(huán)操作的簡化模型，提出可采用的合環(huán)穩(wěn)態(tài)電流、合環(huán)沖擊電流、解環(huán)負(fù)荷電流、解環(huán)末端電壓的計(jì)算方法。

3.1 基于疊加原理的合環(huán)穩(wěn)態(tài)電流的計(jì)算

配電網(wǎng)一般采用閉環(huán)設(shè)計(jì)、開環(huán)運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)成輻射狀，系統(tǒng)發(fā)生故障或者檢修時(shí)，才會(huì)出現(xiàn)短暫的環(huán)網(wǎng)運(yùn)行。對(duì)于環(huán)形配電網(wǎng)的處理，很多專家學(xué)者提出了不同解決方案，其基本思想都是解開環(huán)網(wǎng)，將環(huán)網(wǎng)轉(zhuǎn)化為輻射型的常規(guī)網(wǎng)絡(luò)，其中疊加法是常用的的一種處理方法[5-6]。

疊加法將合環(huán)運(yùn)行看做在開環(huán)運(yùn)行的兩端疊加一個(gè)電壓源，大小與開環(huán)點(diǎn)兩側(cè)的電壓差相等，方向相反，將合環(huán)運(yùn)行分解為開環(huán)運(yùn)行和含有一個(gè)電壓源的附加分量。根據(jù)疊加定理，合環(huán)后的網(wǎng)絡(luò)等效于合環(huán)前的輻射型有源網(wǎng)絡(luò)和含電壓源的等值環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)的疊加。那么，合環(huán)后各支路的穩(wěn)態(tài)潮流可以認(rèn)為是由兩部分疊加而成：一部分是合環(huán)前輻射型網(wǎng)絡(luò)各支路的初始潮流；另一部分是由合環(huán)開關(guān)兩端電壓矢量差引起的循環(huán)潮流。

基于疊加原理的合環(huán)穩(wěn)態(tài)電流不需要進(jìn)行合環(huán)后的潮流計(jì)算，只需要合環(huán)前的潮流計(jì)算結(jié)果就可求出合環(huán)穩(wěn)態(tài)電流的大小。環(huán)網(wǎng)阻抗Z環(huán)采用工程上的近似計(jì)算方法，近似等于涉及合環(huán)線路中的變壓器及線路阻抗之和。

3.2 沖擊電流及解環(huán)潮流的計(jì)算

合環(huán)瞬間，合環(huán)點(diǎn)兩側(cè)的電壓差消失，將產(chǎn)生一個(gè)暫態(tài)的沖擊電流，因此合解環(huán)決策分析過程中，不僅需要分析校驗(yàn)合環(huán)穩(wěn)態(tài)電流，還需考慮合環(huán)瞬間的暫態(tài)過程，研究沖擊電流是否造成設(shè)備速斷保護(hù)越限[7]。

沖擊電流是合環(huán)暫態(tài)過程中出現(xiàn)的合環(huán)電流的最大瞬時(shí)值，幅值大且持續(xù)時(shí)間短。正常情況下系統(tǒng)三相對(duì)稱運(yùn)行，因此對(duì)沖擊電流的分析只需建立單相等值模型[8]。

負(fù)荷轉(zhuǎn)供后，調(diào)度人員在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治龌A(chǔ)上，應(yīng)盡快進(jìn)行解環(huán)操作，恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)的輻射狀結(jié)構(gòu)，且在恢復(fù)的過程中不允許出現(xiàn)設(shè)備過載或電壓過低的現(xiàn)象。

在現(xiàn)有數(shù)據(jù)采集條件下無法得到線路負(fù)荷的精確分布，大多數(shù)地區(qū)SCADA系統(tǒng)無法采集到配電網(wǎng)的配電變壓器負(fù)荷情況，而只能采集到變電站10 kV出線負(fù)荷。為適應(yīng)現(xiàn)有狀況，在計(jì)算解環(huán)后線路電流時(shí)，將負(fù)荷集中于幾個(gè)負(fù)荷點(diǎn)，也可根據(jù)這些主要負(fù)荷點(diǎn)的位置建立配電網(wǎng)負(fù)荷模型，進(jìn)行解環(huán)后線路電流的計(jì)算。

4 合解環(huán)決策分析軟件的實(shí)現(xiàn)

配電網(wǎng)合解環(huán)決策分析系統(tǒng)，是在現(xiàn)有智能配電網(wǎng)信息平臺(tái)的基礎(chǔ)上對(duì)合解環(huán)后系統(tǒng)潮流進(jìn)行分析，進(jìn)而輔助調(diào)度人員進(jìn)行合解環(huán)決策分析。根據(jù)前面對(duì)系統(tǒng)的研究，在Visual Graph和SQL Server環(huán)境中開發(fā)了基于Windows操作系統(tǒng)的可視化合解環(huán)決策分析軟件。

下面對(duì)S縣10 kV配電網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行合解環(huán)決策分析。S縣城區(qū)志新線和志城干線經(jīng)志新干線70號(hào)聯(lián)絡(luò)開關(guān)實(shí)現(xiàn)手拉手供電，為不停電合解環(huán)操作提供了現(xiàn)實(shí)條件。在該系統(tǒng)中，兩條10 kV母線隸屬于同一110 kV，且母線電壓相當(dāng)，所以在計(jì)算中將兩條10 kV母線視為同一節(jié)點(diǎn)，并將其以上的主網(wǎng)部分視為無窮大系統(tǒng)。系統(tǒng)建模見圖4。

圖4 系統(tǒng)建模

對(duì)合解環(huán)過程進(jìn)行潮流計(jì)算時(shí)，需要用到以下數(shù)據(jù)：

1) 變電站名稱、主變壓器參數(shù)(折算到10 kV側(cè))和分接頭位置。

式中:PK為變壓器空載損耗；UK%為短路電壓百分比；SN為變壓器額定容量；UN為折算側(cè)額定電壓(10 kV)。

2) 線路參數(shù)，包括線路名稱、線路型號(hào)、長度、載流量。

Zl=(r+jx)l

式中：r+jx為線路單位長度的阻抗參數(shù)；l為線路長度。

3) 饋線分段開關(guān)的名稱、開關(guān)狀態(tài)。

4) 出線出口開關(guān)及饋線分段開關(guān)的保護(hù)整定值，包括過流保護(hù)整定值、速斷保護(hù)整定值。

5) 合環(huán)前出線出口開關(guān)及饋線分段開關(guān)處的負(fù)荷電流大小。

6) 合環(huán)前合環(huán)點(diǎn)兩側(cè)的電壓矢量差。

4.1 合解環(huán)系統(tǒng)接線

涉及本次合解環(huán)操作的志新線和志城線分別隸屬于S縣某110 kV變電站的1號(hào)和2號(hào)主變壓器。1號(hào)主變壓器容量為31.5 MVA，2號(hào)主變壓器容量為40 MVA。在合解環(huán)操作前，通過投切電容調(diào)整兩側(cè)10 kV母線電壓，并適當(dāng)調(diào)整合環(huán)點(diǎn)兩側(cè)的負(fù)荷大小和功率因數(shù)，使合環(huán)點(diǎn)兩側(cè)壓差不至過大，導(dǎo)致合解環(huán)操作失敗。

此次合解環(huán)操作時(shí)，上級(jí)網(wǎng)絡(luò)在正常方式下運(yùn)行，10 kV聯(lián)絡(luò)線路與上級(jí)網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)絡(luò)途徑如圖5所示。

4.2 合解環(huán)決策分析過程

操作向?qū)е胁捎米冸娬?線路-合解環(huán)點(diǎn)三級(jí)選擇，選擇合解環(huán)線路及合解環(huán)開關(guān)，并進(jìn)行自動(dòng)拓?fù)浔闅v，自動(dòng)判斷存在可執(zhí)行操作的合環(huán)開關(guān)，并將其拓?fù)溥M(jìn)行高亮顯示。這對(duì)操作者有了一定的指導(dǎo)意義，通過最合理的合解環(huán)方式，實(shí)現(xiàn)故障線路的隔離和治愈。合解環(huán)線路、開關(guān)的選擇如圖6所示。

所選合解環(huán)線路、合解環(huán)開關(guān)存在合環(huán)環(huán)路，進(jìn)入開關(guān)通訊狀態(tài)檢查、所有監(jiān)測點(diǎn)FTU召回?cái)?shù)據(jù)，各監(jiān)測點(diǎn)數(shù)據(jù)反饋正常，因此判斷FTU通信正常，進(jìn)入相序檢查。FTU反饋的數(shù)據(jù)包括設(shè)備安裝地點(diǎn)、桿塔號(hào)、開關(guān)狀態(tài)、三相負(fù)荷電流、c相相電壓等。前端裝置通信狀態(tài)監(jiān)測及合環(huán)點(diǎn)相序狀態(tài)檢測分別見圖7、圖8。

圖5 系統(tǒng)接線

圖6 合解環(huán)線路、開關(guān)的選擇

圖7 前端裝置通信狀態(tài)監(jiān)測

圖8 合環(huán)點(diǎn)相序狀態(tài)檢測

讀取141志新線干線54號(hào)開關(guān)聯(lián)測的遙測數(shù)據(jù)，進(jìn)行合環(huán)開關(guān)處的相序測試，合環(huán)點(diǎn)兩側(cè)的a相電壓矢量差為0.162 kV,c相電壓矢量差為0.182 kV，因此判定合環(huán)開關(guān)兩側(cè)相序一致，不需重新標(biāo)定相序。

合環(huán)計(jì)算校驗(yàn)是分別計(jì)算環(huán)路阻抗、合環(huán)穩(wěn)態(tài)電流、合環(huán)沖擊電流，并將合環(huán)穩(wěn)態(tài)電流與開關(guān)過流保護(hù)校驗(yàn)，沖擊電流與開關(guān)速斷保護(hù)校驗(yàn)，判斷此次合環(huán)是否安全。計(jì)算時(shí)取ΔU=0.182 kV,求得Ic=54.9 A,Ic=54.9 A,IM=99.4 A,與原有負(fù)荷電流疊加，求得各監(jiān)測點(diǎn)處的穩(wěn)態(tài)電流和沖擊電流大小，并分別與過流保護(hù)門限、速斷保護(hù)整定值進(jìn)行比較，判定此次合環(huán)操作不會(huì)引起開關(guān)誤跳，因此不需要修改保護(hù)整定值，即合環(huán)校驗(yàn)成功，假如兩項(xiàng)校驗(yàn)校驗(yàn)均通過，工作人員避免現(xiàn)場操作，遠(yuǎn)程即可實(shí)現(xiàn)開關(guān)分、合閘操作。合環(huán)計(jì)算校驗(yàn)、合環(huán)校驗(yàn)成功后，計(jì)算單端供電校驗(yàn)的系統(tǒng)截圖見圖9和圖10。

合環(huán)校驗(yàn)成功后，計(jì)算單端供電時(shí)的負(fù)荷電流、末端電壓，并與開關(guān)過流保護(hù)、末端電壓保護(hù)進(jìn)行校驗(yàn)，判斷此次解環(huán)是否安全。合環(huán)校驗(yàn)與單端供電校驗(yàn)通過后，工作人員不需要到現(xiàn)場進(jìn)行分合閘操作，只需發(fā)送指令至前端裝置，即可實(shí)現(xiàn)開關(guān)分、合閘操作。分合閘操作前需要進(jìn)行操作人與監(jiān)護(hù)人雙用戶驗(yàn)證，以保證分合閘操作的安全性和可記錄性。合解環(huán)操作后，拓?fù)鋱D自動(dòng)進(jìn)行開關(guān)狀態(tài)的變更，并顯示最新采集的線路運(yùn)行數(shù)據(jù)。不停電負(fù)荷轉(zhuǎn)移操作向?qū)Ъ安僮魅舜_認(rèn)界面見圖11。

圖9 合環(huán)校驗(yàn)

圖10 解環(huán)校驗(yàn)

4.3 數(shù)據(jù)分析

從系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中讀取合環(huán)前、合環(huán)后的各節(jié)點(diǎn)遙測數(shù)據(jù)以及由計(jì)算得出的系統(tǒng)環(huán)路電流數(shù)據(jù)(Ic=54.9 A)，各節(jié)點(diǎn)環(huán)流穩(wěn)態(tài)電流數(shù)據(jù)如表1所示。

由表1可見，該系統(tǒng)計(jì)算所得的各節(jié)點(diǎn)合環(huán)穩(wěn)態(tài)電流數(shù)據(jù)與實(shí)測電流數(shù)據(jù)相差不大，最大誤差為13.5%，滿足現(xiàn)場工程實(shí)際的要求。將合環(huán)前后各節(jié)點(diǎn)的遙測數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，求得各節(jié)點(diǎn)實(shí)測環(huán)流的平均值，再與系統(tǒng)計(jì)算環(huán)流大小進(jìn)行比對(duì)，計(jì)算出誤差較小在合理范圍內(nèi)，滿足現(xiàn)場的應(yīng)用要求，數(shù)據(jù)如表2所示。

從系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中讀取解環(huán)前后各節(jié)點(diǎn)的遙測數(shù)據(jù)、系統(tǒng)計(jì)算數(shù)據(jù)，進(jìn)行比對(duì)發(fā)現(xiàn)如表3所示。

由表3可知該系統(tǒng)計(jì)算所得解環(huán)后各節(jié)點(diǎn)負(fù)荷數(shù)據(jù)與實(shí)測值相差不大，最大誤差為20%，在合理范圍內(nèi)，滿足現(xiàn)場的應(yīng)用要求。

本次試驗(yàn)，在合環(huán)、解環(huán)操作后對(duì)各節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷數(shù)據(jù)進(jìn)行了召測，并與系統(tǒng)計(jì)算值進(jìn)行比對(duì)，驗(yàn)證了此方法的準(zhǔn)確性。利用計(jì)算所得的各節(jié)點(diǎn)合、解環(huán)穩(wěn)態(tài)電流數(shù)據(jù)與過流保護(hù)整定值進(jìn)行比較，合環(huán)沖擊電流數(shù)據(jù)與速斷保護(hù)整定值進(jìn)行比較，判斷是否可以安全合解環(huán)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該系統(tǒng)提供的合解環(huán)決策結(jié)果正確，可以為工作人員提供較為準(zhǔn)確的潮流數(shù)據(jù)，提供了合解環(huán)決策分析的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，進(jìn)而輔助調(diào)度人員進(jìn)行合解環(huán)決策判斷。但是在整個(gè)計(jì)算過程中采用了一些簡化，這些簡化可能對(duì)計(jì)算結(jié)果帶來了一定的誤差：

圖11 遠(yuǎn)程操作雙用戶認(rèn)證及操作確認(rèn)

數(shù)據(jù)類型參 數(shù)志成線37號(hào)志成線67號(hào)志成線70號(hào)志新線54號(hào)志新線40號(hào)合環(huán)前節(jié)點(diǎn)遙測值計(jì)算所得節(jié)點(diǎn)合環(huán)穩(wěn)態(tài)電流值合環(huán)后各節(jié)點(diǎn)遙測值Ia /A341002168Ib /A33902270Ic /A341001967Uc /kV5.985.995.915.865.91Ia /A88.964.954.933.913.1Ib /A87.963.954.932.915.1Ic /A88.964.954.935.912.1Ia /A9265543415Ib /A8861523016Ic /A8963553514

表2 各節(jié)點(diǎn)合環(huán)環(huán)流數(shù)據(jù)

表3 各節(jié)點(diǎn)解環(huán)負(fù)荷數(shù)據(jù)

1)變壓器的實(shí)際分接頭位置不能獲取，故系統(tǒng)忽略分接頭的影響，直接折算到10 kV側(cè)的額定變壓器阻抗，對(duì)上級(jí)網(wǎng)絡(luò)等值阻抗的計(jì)算會(huì)產(chǎn)生一定的影響；

2)配電網(wǎng)中線路節(jié)點(diǎn)很多，不同桿號(hào)間采用的線路型號(hào)往往不同，但在計(jì)算中統(tǒng)一采用鋼芯鋁絞線LGJ-95的電阻率(0.38 Ω/m)進(jìn)行計(jì)算，對(duì)環(huán)路阻抗的計(jì)算帶來一定誤差；

3)配電線路中，尤其是10 kV配電網(wǎng)，線損很大，不同型號(hào)導(dǎo)線銜接點(diǎn)很多，對(duì)環(huán)路阻抗的計(jì)算帶來一定誤差；

4)終端設(shè)備FTU有其自身的采樣精度，所設(shè)計(jì)系統(tǒng)的合解環(huán)潮流計(jì)算是基于FTU采集的饋線實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，對(duì)計(jì)算結(jié)果可能造成一定影響；

5)在計(jì)算中采用了一定的負(fù)荷等效方法，并認(rèn)為在合解環(huán)過程中系統(tǒng)負(fù)荷未發(fā)生較大變化，對(duì)合解環(huán)潮流計(jì)算帶來一定的影響。

5 結(jié) 語

首先對(duì)配電網(wǎng)合解環(huán)操作決策分析的理論基礎(chǔ)進(jìn)行了研究，并對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行狀況、配電網(wǎng)自動(dòng)化實(shí)施狀況進(jìn)行了深入分析，在此基礎(chǔ)上研究和實(shí)現(xiàn)了基于現(xiàn)有智能配電網(wǎng)信息平臺(tái)的合解環(huán)決策分析系統(tǒng)，下面將工作進(jìn)行一定的總結(jié)：

1) 對(duì)配電網(wǎng)合解環(huán)操作進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)模型、合環(huán)潮流的計(jì)算、解環(huán)潮流的計(jì)算等研究分析，并選擇出適合實(shí)際系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)時(shí)的算法，為系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和開發(fā)提供了理論基礎(chǔ)。

2) 對(duì)現(xiàn)有饋線終端FTU進(jìn)行研究，分析其饋線分段開關(guān)負(fù)荷電流采集原理，并在此基礎(chǔ)上完善FTU的現(xiàn)有功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)合環(huán)點(diǎn)壓差數(shù)據(jù)的測量及合環(huán)點(diǎn)相序的判斷。

3) 通過對(duì)110 kV變電站內(nèi)的10 kV饋線聯(lián)絡(luò)開關(guān)進(jìn)行合解環(huán)計(jì)算分析，由潮流計(jì)算結(jié)果及設(shè)備保護(hù)驗(yàn)證分析得出，可以進(jìn)行此次不停電負(fù)荷轉(zhuǎn)移合解環(huán)操作。以實(shí)例分析說明了所設(shè)計(jì)系統(tǒng)具有合解環(huán)決策分析的功能，具有工程實(shí)用價(jià)值。

結(jié)合現(xiàn)場的實(shí)際運(yùn)行情況，系統(tǒng)的改進(jìn)應(yīng)該從負(fù)荷等效、算法優(yōu)化兩個(gè)方面著手?？傮w來說，所開發(fā)的基于現(xiàn)有智能配電網(wǎng)信息平臺(tái)的合解環(huán)決策分析系統(tǒng)可以完成系統(tǒng)合解環(huán)決策分析，可以輔助系統(tǒng)調(diào)度人員進(jìn)行合解環(huán)決策判斷，指導(dǎo)正確的合解環(huán)操作，系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、開發(fā)具有一定的工程實(shí)用價(jià)值。