配电网应用范文

配电网应用范文（精选12篇）

配电网应用 第1篇

一、配电自动化发展的必要性及现状分析

现如今, 我国经济的发展, 全面带动了电力行业的发展, 但与此同时, 配电网的建设和运行中存在着一些问题。在微观层面上, 配电网存在着不同程度的问题, 使得用户终端不能良好地享受可靠、高质量的配电系统, 导致用户不满和怨言不断。宏观层面上, 新时期配电系统所面临的问题会严重影响着经济、社会的发展。其中规划问题影响着整个配电系统的不完善, 进而对经济运行和企业生产等造成诸多生产、经营的不便。经济、社会发展对配电系统完善的强烈需求, 为新时期配电网规划以将其中问题加以解决, 提出了较为迫切的要求。

作为电力系统自动化的趋势, 配电自动化的发展越来越受到人们的关注, 其可以根据配网电压, 合理控制无功, 提高电压水平, 达到经济运行目标;并可合理控制用户负荷, 提高配网错峰能力, 从而提高配网管理水平, 在电力系统中表现出较强的适应性和发展性。

同世界的整体水平相比较而言, 我国配电网的智能性普及率较低, 实用性也不强。从整体上看, 我国当前的配电系统自动化的覆盖率不高, 覆盖的范围也是十分的有限, 仅占总电网的12%左右, 然而发达国家却已经达到了73%以上, 差距显著。随着经济的蓬勃发展, 对于电力系统的支持形式也日趋严峻, 智能电网的开展已经的迫在眉睫。与此同时, 我国当前自动化电网的实用性也比较低, 其原因可以归结为, 我国的电网自动化技术还不是十分的成熟, 其维护力量也是十分的薄弱。现阶段投入的自动化装置与设备大多处于一个没有运行的状态, 在一边闲置不用, 这不仅仅浪费了资源, 同时也不利于电力系统的长足发展。

二、配电自动化实现配网故障检测

电网的配电自动化主要实现了对馈线线路的故障检测、故障定位、故障隔离以及非故障线路恢复供电等功能, 其中故障检测、故障定位是馈线自动化的基础。目前故障检测一般有两种方式:一是基于电缆故障指示器进行故障检测, 二是基于馈线测控终端FTU进行故障检测。本文以某省会城市为例, 结合当地的配网结构和配网设备、配网通信基础等实际情况, 选择采用馈线测控终端FTU的故障检测方案来对电缆故障进行检测和定位, 具体的描述如下:

基于馈线测控进行故障检测的终端在具有数据采集功能的同时, 还能够起到保护地电路的作用。此终端设备可以对馈线电流和电压进行实时监测, 发现故障及时上报, 并对故障性质和类型进行判断。在主站做出对故障的处理命令之后, 还需要基于馈线测控的终端进行执行。

馈线测控终端在馈线自动化故障处理中起到了检测故障和对故障处理进行处理的作用, 对于此城市的配电网中, 主站将检测故障发生的整定值和保护定值发送给馈线测控终端, 馈线测控终端将采样得到的数据与相应的特征数据进行比较, 一旦确定发生故障, 及时上报给主站, 并分析护长的类型和性质。同时考虑与变电站出口的速断保护及后备保护配合, 根据采样电流, 启动不同的整定时间, 以便达到与出口保护的协调。配电自动化主站系统根据配网运行的拓扑结构, 对测控终端传来的故障信息进行分析, 并根据故障定位算法对配网中的故障进行定位。

采用基于馈线测控终端的故障检测策略的优点在于: (1) 对配网运行方式变化的适应性强; (2) 较少的开关次数, 减少对配网系统的冲击; (3) 快速定位故障位置, 有利于非故障区域的的供电恢复; (4) 对故障类型的判断准确性高。

同时, 该策略也存在一些与要改进的地方, 例如: (1) 该策略对通信信道有较高的实时性要求; (2) 对主站的要求高, 投资较大; (3) 对于主站要求具有配网运行的拓扑关系, 才能准确实现故障定位。

电缆故障定位实施思路: (1) 目前对于网络结构清晰、容量充足、具备自动重构基础且通信基础好的线路, 可以采用主站故障自动定位方式对故障进行检测和定位; (2) 对于结构较为复杂且实时变化较大的线路, 则采用主站故障处理离线的方案解决, 随着之后配网结构的不断简化以及配网拓扑信息日益完备, 使得配网故障自动定位技术逐渐成熟, 再转换为故障自动定位方法。

三、配电网规划措施

在新时期, 配电网系统面临着种种问题, 亟待解决和克服, 以使其能真正为经济、社会发展提供相关健全的保证。而这些, 便为新时期配电网规划提出了新的要求, 从规划这一源头入手, 结合相对应的问题实现其整体更好地发展。

(1) 完善相关设施、设备。在新时期的配电网规划中, 不断对相关设施、设备进行升级和完善, 采用性能稳定, 运行搞笑的配网硬件设施。使硬件方面的升级能够和软件的更新进行匹配和结合, 提高配网运行效率。以及为相关设施和设备的完善实际提供有力的明细和数据参考。

(2) 注重技术投入。在配电网规划中加强相关技术的投入, 通过合理、科学、规范的技术投入, 使得配电网规划更加科学, 以期为后期实际运行操作提供有力的证据参考和参数指导, 从而杜绝供电半径、导线横截面等误差范围以外的问题, 从而也实现了配网与主网之间的协调。

(3) 配网结构和配网站点分布合理化。配网结构和配网站点的分布是通过规划来规范当前配网建设问题的重头戏, 对它们进行有效合理的规划直接关系到配电网的整体可靠性和安全性, 以及质量上的提高等。因此, 必须引起足够高的重视。

结语

对于城市电网中配电自动化的建设必须要按照智能电网中规划设计的标准与要求, 从而确定城市中的配电网自动化方案。根据城市的具体需求, 对于城市配电自动化的设计必须要对如下的原则进行考虑:根据自身的条件来确定规划的目标, 同时和主配电网远期规划的目标相结合;对于生产运行的检修以及调度主体需求的内容以及规划的目标要匹配;对于配套的调度制度以及配电网运行检修的管理机制都需要进行完善。

参考文献

[1]沈震.地区配电网配电自动化的应用研究[D].广东工业大学, 2013.

智能配电网通信技术的应用论文 第2篇

一、智能配电网通信系统的概述

智能配网是智能电网的重要组成部分之一，当前通信系统具有三大特点，分别是通讯的数据量较小、通信距离不够远、通讯终端的节点数量偏多。通常110kV及以下的电力网络属于配电网络，整个电力系统与分散的用户直接相连的部分则是配电网，当前我国的智能电网的通讯主要是采用电缆进行传输，这种方式传输的信号质量不是很好，对于通讯数据的采集量比较小，因此很难将采集到的`信息进行使用。在智能配电网中还有一个较大的局限性因素，就是通信距离不够远，在实际的运用中，其通讯距离只局限在五千米以内，其中有一个因素是地区配电网的覆盖区域本来就不是很广阔。除此之外，在智能配电网中，变电站和变压器都比较多，还有一些重合闸和负荷开关等节点，而这些节点都需要进行监控，大大增加了电力通信建设中的工作量。

二、当前我国通讯系统的业务需求

智能电网必然是未来的一个发展趋势，在当前，我国通讯系统的业务需求按照其功能进行划分，可以分为三类，即保护类需求、监控类需求和信息检测的需求。

1.保护类需求。与以往的电网保护方式不同，保护类通讯需求主要为智能配电中心的电网进行检测与监控，以保证通讯可以正常稳定进行。如果通讯失去作用，对整个电网都有着很大的影响，甚至会致使电网瘫痪。当前的电网主要是结合配网通讯通道实行纵联网络保护，单向和双向通信通道的时间延长有不同的标准，分别是单向延时小于100ms，双向延时小于一秒，对于路由的要求也很严格，带宽级别为30K。

2.监控通讯需求。为了保障电网设备可以持续稳定运行，就需要对全网设备进行监控，及时对电网进行检修，延长电网的使用周期。在全网设备的运行过程中，其单点流量大概是4K，节点的数量一般在两千个左右。

3.信息检测的需求。对用户的用电信息进行定期的搜集，对于大负荷的用户要进行预测和管理，并对其电能质量进行监测。

三、智能配电网通信技术特性分析

1.光纤通信技术。光纤网络通讯技术主要是由三个部分组成，分别是系统测光线路终端(简称为OLT)、用户测光网络单元(简称为ONU)和光分配网络(简称为ODN)。系统测光线路终端往往在中心机房，是一个多业务平台的路由器，而用户测光网络单元则在用户设备端附近并跟其融合在一起，向用户提供多种业务接入。用户测光网络单元的所在地方不一样，光纤通信技术的运用可以分为多种类型。光分配网络主要是对光信号的功率进行分配，为系统测光线路终端与用户测光网络单元之间提供一个光传输通道。当前光纤通信主要有两种，一种是太网无源光网络，简称为EPON;另一种为吉比特无源光网络，简称为GPON。GPON源自光纤通信早期的APONBPON技术，由此发展过来，传输码流用的是ATM帧格式。EPON和GPON两种都是用光纤传输的形式，不过两者有个区别：EPON和GPON采用的标准不一样，GPON更高级点，可以传输更大的带宽，可带的用户也比EPON更多。

2.电力线载波通讯技术。电力线载波通讯技术主要势力利用电力线缆作为传输路径，通过载波的方式传输信号，这样就可以使得通讯信号比较稳定，不易遭到破坏。当前，在我国的35KV以上的电压等级中，对于电力线载波的使用已经十分普遍，电力线载波的通信传输频带为500兆赫。3.全球微波接入互操作技术。全球微波接入互操作技术，简称为WIMAX技术。也就是无线宽带城域网接入技术，能够将固定和移动用户进行快速的无线连接。全球微波接入互操作技术的网络体系主要是由核心网和接入网两块组成，其抗干扰的能力很强。

四、智能配电通信网的组网方式和所面临的问题

1.智能配电通信网的组网方式。当前我国的配电通信网的组网方式主要有两种，一种是配网自动化覆盖区域内，另一种是配网自动化覆盖区域外。配网自动化覆盖区域内，通讯网络对于安全性、可靠性和宽带的要求都比较高，一般采用GPON的方式进行传输，GPON可以快速对一个区域的网络进行全面覆盖;配网自动化覆盖区域外，传输带宽的要求比较低，全球微波接入互操作技术比较适用，但是因为一些限制因素，当前并没有进行大量广泛的使用这项技术，而是使用GPRS或者是4G网络。

2.智能配电通信网所面临的问题。在智能配电通信网的发展过程中必然会面临一些问题，针对这些问题，还需要做出进一步的努力。首先是全球微波接入互操作技术，虽然已经发展的较为成熟，但是目前却依旧没有对其分配专用的频段，而当前可用的频点较少，并不适合使用全球微波接入互操作技术进行组网。其次是PLC技术在当前还正在发展，要想对该技术进行实践使用，还需要制定统一的标准，当然，未来还需要加强对新技术的研发，掌握核心科技，促进通讯产业的发展。最后是关于无线公网的建设和使用，无线公网在通信的质量和通信的安全性等方面都无法得到有效的保障，而今，无线公网智能当做组网中的一个替补。

五、结语

智能配电网中的通信技术是当前我国电力行业的建设重点，通信技术是配电电网中的重要环节之一，各种通讯技术都各有其特点和优势，但是也都存在一些不足，在智能配电网的组网发展中还面临着很多问题，不过在当前的智能配电网通信技术上选择GPON较为稳定，宽带就以PLC相辅助，以无限公网的方式作为补充，保障智能配电业务能够正常、稳定、安全、可靠的运行。

参考文献：

[1]周治中.关于智能配电网通信技术分析及应用[J].中国电子商务,2013,14(4):83.

[2]衷宇清,王浩,陈宝仁等.智能配电网通信技术应用原则研究[J].电力信息化,2013,11(5):43-47.

配电网自动化技术及其应用探析 第3篇

[关键词]配电网;自动化;监控;CSDA;光纤

一、应用配电网自动化技术的必要性

1.传统供电方式不能满足供电需求。 在我国，配电网的供电受到诸多制约、包括负荷的分布、经济条件、地理位置等。根据特点的不同，大致可以分为环状式、网格式和放射式，这几种传统的供电方式根本满足不了实际供电要求，实行配电网自动化势在必行，实现配电网自动化的主要目的在于改善供电质量、降低供电成本、推动电力商业化进程等。

2.推进电力商业化进程 。实现配电网自动化可以大力推进电力商业化进程，因为用户办理手续的效率被大幅度提高，可以更好地为客户服务，配电网自动化可以对用户的设备实时远程监控，其中包括：控制负荷、优化用户的用电计划、调整用户的用电需求等等，另外，配电网自动化可以实现从记录电费到收取电费全过程的智能化，为智能化、自动化催缴电费奠定了坚实的基础。

二、配电网自动化技术分析

1.CSDA 的技术架构。根据国内电网的运行特点及实际需求，自主研发了CSDA系统，该系统的计算机网络共分为 4 级，主要包括 SCADA（数据采集与控制）、DMS（侧需求管理系统）、GIS（地理信息系统）、区域工作站、通信系统、远方终端等部分。其技术特点主要有四方面： 一是通过对数字载波原理的发展，研发出网络化配电数字载波通信技术（NDLC），引进了DSP、现场总线等技术; 二是选择先进的智能化算法——配电自动化终端（FTU），使得 DAS 系统的抗干扰能力大为增强，稳定性和精度均有所提高; 三是为破解小电流接地的制约，研制出小电流接地智能架构; 四是通过引入标准化主站支持系统，达到了开关技术的智能化。

2.CSDA 配电中心技术分析。CSDA 配电中心由多台计算机构成全分布式体系结构，其软件设计在技术上的优点主要体现在以下六个方面： 一是面向大对象的宏观设计，所建立的配电网模型和数据库、所生成的网络拓扑关系和接线图都非常清晰，方便了扩充功能和连接 EMS、MIS 系统; 二是在实时数据库上选择了核心设计; 三是采取了消息驱动机制; 四是运用了控件、多媒体等先进技术; 五是所采取的前置通信设计为该系统所独创; 六是在软件的设计理念上选择了跨平台式的完全开放技术。

3.数据采集与监控系统技术分析。该系统（简称 SCADA）是配电自动化的核心组成部件，其作用是在系统监控屏幕上显示电网各站的数据，及时为调度员提供准确的数据信息，帮助调度员快速准确的实现对系统的调度。SCADA 的技术特点主要包括三方面： 一是采取配电自动化终端（FTU）智能化算法，使得 DAS 系统的抗干扰能力大为增强，稳定性和精度均有所提高; 二是创造性地设计出小电流接地智能架构，破除了小电流接地的制约; 三是通过引入标准化主站支持系统，达到了开关技术的智能化。

4.光纤通信技术技术分析。

（1）自承式光缆。当前电力通信领域中ADSS 是应用比较成熟与广泛的一种产品，这类光缆有很强的抗张能力，可直接挂于2电力杆塔间，跨度最大能在1km 左右，常见的24 芯自承式光缆具有以下特点：自承式光缆应用的是非金属材料，光缆口径小、重量轻、绝缘性能良好、抗拉强度大，线膨胀系数较小，适应温度范围比较广;和 OPGW 光缆相比，自承式光缆不需要依附于地线或者电力线，能独立的架设在杆塔上，故可实现带电作业施工;应用自承式光缆的通信线路和电力线路更成体系，维护较为方便;光缆内有芳纶丝缠绕，这样 ADSS 光缆就会有较好的防抢弹与抗张力的性质。

（2）光纤环网。同步数字体系是世界通信领域在传输技术发展中的一项关键突破应用。SDH 光纤环网应用的是统一网关管理系统，应用了光纤信道完成多个节点（即网元）之间的同步信息传输、分叉、复用以及交叉连接等网络。光纤环网中节点之间应用的世界统一的网络节点接口 NNI，采用了标准化的信息结构，即同步转移模式（STM—N，N=1，4，16，25……）。STM—N 应用的是块状帧结构，网络管理中的任一节点都应用了标准光接口，完成了各类厂家光路通信上的互联。光纤环网不仅在电力系统应用优势明显，且对于未来智能电网更多技术推广具有一定的技术支持。

三、配电网自动化技术应用中应注意的问题

1.建立有效的硬件支持系统。用于市场预测的硬件支持系统：其功能是通过科学的收集数据，进而对数据同比、环比的增长趋势进行分析，较为准确地预测出用电地区在一定时期的电力负荷需求及其变化情况，同时预测出该地区各行业的电量在未来的分布情况。

用电管理修复系统：其功能是将用电管理通过网络信息系统进行监督与修复，自动的对一些企业用电的异常变化进行及时的检测，并且启动相关报警系统，减少安全事故的发展，切实保障人民的生命财产的安全。同时杜绝许多人情关系造成的工作损失与浪费，使各类繁杂的数据更加准确，大大地提高工作效率和服务质量。

2.加强配电网的自我诊断功能的构建。配电网的自动化技术是指在电力输送的过程中，通过利用计算机技术、电子技术、通讯技术对电力输送的待测参数进行输入、处理、检测、显示、记录或调控的设备。为了使电力企业在任何时刻、任何地点都能准确地了解、记录、检测、修复电力输送过程中产生的问题，并对其中可能出现的问题及时进行控制、处理，以保证供电过程顺利、高效的完成，利用自动化的配电技术就实现了信息远距离传送和数据处理的问题，使得电力企业在无人操作的情况下也能自动地完成对设备运行情况的监视及故障隔离。

3.重视关键技术，强化远方监控的功能。重点研究 DMS 电力系统，在配电自动化系统中，不但研究信息一体化，还要研究配电信息引擎的实时制，在 IEC61970CIM 和 IEC61968UIB 系统支持互联模拟的同时，还需要满足电力二次系统网络安全框架顺利运行。要加强突破远方通讯的关键技术，要 RTU 符合配电网使用，强化误码率小、功能强、速度快的分布式分散式通讯特点。

四、结语

综上，随着社会进一步的发展，配电网自动化技术在电力市场及用电水平提高的状况下，将会得到进一步提升。配电网自动化更是建设电网工程中的重中之重，为了电力供应更加稳定、可靠、高效，需要不断探究优化配电网自动化技术，这是一个复杂、庞大的工程，需要统筹规划、循序渐进，进而最终实现供电系统的全面自动化。

参考文献：

[1]夏书军，程志武等.自动化技术在电力系统配电网中的应用[J].中国新技术新产品，2010.2.

[2]牛保臣，王红亮.电力系统中配电网自动化技术的应用探讨[J].科技信息，2010.35.

配电网应用 第4篇

采用高压单相配电变压器配电, 可以克服传统的低压配电方式的线路损耗等特点, 提高供电的可靠率。

1.1 可以提高电压的合格率

如果采用低压配电的方式, 电压降会达到35%, 这样就会影响到正常的供电。改用高压单相配电变压器配电方式后, 电压降就可以控制在7%之内。高压单相配电变压器配电方式可以避免出现用户端电压低的问题, 提高电压的合格率。电压合格后, 才能够保证用户的电器能够正常使用。

1.2 可以提高供电的可靠率

高压单相配电变压器配电方式所提供的用电户数比箱式变压器或三相变压器提供的用电户数要小很多。所以当高压单相配电变压器出现故障需要检修的时候就不会对用户造成很大的影响。在高温季节, 由于用电量的增加, 如果是采用低压配电, 就容易导致发热故障[1]。由变压器发热引起的故障通常会占到低压配电总故障的56%左右, 采用高压单相配电变压器配电方式, 因为高压单相配电变压器的容量较小, 就不容易有发热故障的发生。低压配电方式的低压线路比较低, 容易导致窃电、乱接乱拉电线等情况的发生, 而高压单相配电变压器不存在低压线路, 就不会发生窃电、乱接乱拉电线的现象。高压单相配电变压器配电方式的高压线路大部分是使用了绝缘或半绝缘的导线, 绝缘或半绝缘的导线可以全绝缘封闭变压器, 变压器全绝缘封闭后就可以减小故障的发生。控制电路故障的发生, 对提高供电的可靠率有很大的帮助。

1.3 可以有效地降低低压线损

高压单相配电变压器配电方式采用单相配电变压器, 可以使低压线损得到有效的控制, 从而保证供电电压的质量。采用高压单相配电变压器配电的方式, 可以将低压线损率控制在1.5%左右, 将10 kV地区的综合线损率控制在3.25%。一旦能将低压线损控制在比较低的范围, 就可以大大减少工程改造的费用。

1.4 高压单相配电变压器配电方式的其他优点

高压单相配电变压器配电方式可以消除谐波, 消除了谐波, 就能够避免窃电的发生, 保证电力设施的安全。采用高压单相配电变压器配电方式可以控制空载电流, 改善用电的环境, 减少噪音的发生。

2 高压单相配电变压器在配电网中的应用

在配电网中如果能够适当应用高压单相配电变压器, 就能够有效降低配电网的损耗。

2.1 高压单相配电变压器

高压单相配电变压器采用的变压器多为单相式变压器组成的三相变压器或挂杆单相的变压器。单相配电变压器是通过硅钢片的冷轧、卷铁心的退火工艺等技术, 最后制作成一个单相D l2型变压器。单相配电变压器可以使铁损明显地减少。高压单相配电变压器在配电网中的应用主要是指在单相式变压器组成的三相变压器或挂杆单相的变压器的承载下, 以6 kV或l0 kV高压直接输送到用户的家中, 高压单相配电变压器配电方式将线损最大限度地减少[2]。

2.2 高压单相配电变压器配电方式

高压单相配电变压器配电方式通常是在变压器的高压侧连结10 kV系统的AB、BC、CA相线, 变压器的低压侧有2种连结方式:①在变压器的高、低压两侧各接一个绕组, 为了形成2个低压绕组, 应将低压侧绕组的中央抽头, 同时进行接地的操作, 应保证低、高侧电压的比为0.22 kV/10 kV。这就是我们说的单相三线制, 如图1所示。②在变压器的高、低压两侧各接一个绕组, 在低压侧绕组的一端接火线, 另一端接地线, 同时保证低、高侧电压的比为0.22 kV/10 kV。这就是我们常说的单相二线制, 如图2所示。

2.3 高压单相配电变压器配电技术

高压单相配电变压器配电技术主要表现在:①该配电技术时在单相变压器的支撑下进行挂杆, 最后以一个低压的线路 (220 V) 进行配电后再输送给用户, 在配电输送的过程中, 要将进户线尽量缩短, 最好将接户线的长度控制在23 m之内;②高压单相配电变压器配能够与用户的最大使用电功率进行匹配, 最终匹配成一个小容量的密布点;③开闭站或配电房可以以10 kV的线路直接输送给用户;④可以集中在用户居民楼的固定位置安置电力计量表, 电表箱则是以一户一表的形式进行安装。

3 高压单相配电变压器在配电网中的应用实例

苏州市区的某居民区, 共有1 334户居民, 25幢住宅。该居民区原有6台315 kVA变压器, 变压器的负载平均为200 kW。随着居民用电量的增长, 造成很大的低压线损。故将其进行整改。整改方案为:将原有的6台315 kVA变压器进行拆除, 同时把原有低压线路拆除2.02 crn。将单相变压器的6个分路接在不同的相线, 并控制三相负荷的平衡。原有的杆塔、接户线保留不动, 拆除一相高压线。用14台30 kVA和42台50 kVA的单相变压器代替原有的6台315 kVA变压器, 原有的变压器总容量为1 890 kVA, 改装后变压器的总容量变为2 520 kVA。理论上24户居民可以共用1台50 kVA单相变压器, 这样每户居民的用电功率就可以有3 kVA。但在设计时考虑到居民同时用电, 最后用户的电功率设定在2.3～2.5 kVA。经过整改后, 该居民区的低压线损率得到了有效控制, 也有明显的节电效果。

4 高压单相配电变压器在配电网应用中应注意的问题

虽然高压单相配电变压器配电方式有着低压配电不可比拟的优点, 但是, 如果不注意控制配电系统, 还是不能将其作用完全发挥出来, 故在应用该配电方式时应注意以下问题。

4.1 注意控制配电系统中的负荷电流

因为高压单相配电变压器的容量比较小, 一旦发生负荷电流, 就很容易调整。在使用时应根据用户的用电功率对电流进行适当的调整, 就可以有效地减少负荷电流的发生。单相变压器相对来说比较容易出现负荷电流, 可以使用三相变压器解决这个问题。使用三相变压器, 在10 kV的测线路上比较容易达到一个平衡的电流[3]。

4.2 注意电压器容量与用户电器的适应性

高压单相配电变压器在选择容量时尽量选择能够与用户使用电器的最大功率匹配的容量。匹配的容量不仅可以满足用户的用电需求, 还可以减少线路的损耗。通常采用三相供电系统供电都可以满足用户的需求。

4.3 注意使用配电系统的安全性

传统的三相四线制的配电系统经常会发生零线的断线, 零线发生断线后火线的电压就会突然上升, 骤升的电压常常会影响到用户的照明以及用户电器的安全性。而高压单相配电变压器采用的是单相配电系统, 单相配电系统的零线基本是不会发生断线的, 所以采用单相配电系统可以保证用户的照明以及家电的安全性不会受到影响。

5 结语

采用高压单相配电变压器配电, 可以克服传统的低压配电方式的线路损耗等特点, 提高供电的可靠率。高压单相配电变压器还可以在很大程度上减少线路的损耗, 应该在我国的居民小区、城市配电网中推广使用。

摘要：随着电力工业的改革, 低压配电方式已经不能满足人们对电力的需求, 低压配电方式容易导致线路的损耗, 而高压单相配电变压器可以在很大程度上减少线路的损耗, 应该在我国的居民小区、城市配电网中推广使用。文章对此进行了探讨。

关键词：高压,单相配电变压器,配电网

参考文献

[1]张严.拉西瓦水电站1号主变C相高压侧GIB单相接地故障原因分析及处理方法[J].青海电力, 2011 (2) :49-50.

[2]魏莉, 郑涛, 彭建宁, 等.单相接地引起中性点间隙击穿后主变高压侧三相电流特点初步研究[J].电力系统保护与控制, 2010 (8) :140-143.

[3]王维俭, 毕大强.防止高压厂用变压器低压侧单相接地造成发电机单相接地保护误动[J].电力自动化设备, 2001 (9) :1-3.

[4]王树强, 张莉, 张远.丰满发电厂发电机—变压器组高压断路器单相运行故障分析与防止对策[J].中国电力教育, 2007 (S1) :150-152.

配电网应用 第5篇

摘要：随着国民经济的快速发展，人民生活水平的不断提高，电力客户对电能质量的要求也越来越高。配电系统作为电力系统中直接与广大电力客户相连接的部分，其供电可靠性是电力企业和电力客户都非常重视的问题，因而也是一个非常重要的研究方向。配电系统供电可靠性的研究，其目的就是向广大电力客户提供更为安全可靠的电力供应，从而获得最优的经济效益和最佳的社会效益。关键词：电网规划；10kV配电网；供电可靠性

电力系统的根本任务是尽可能经济且可靠地将电力供给各用户。安全、经济、优质、可靠是对电力系统的根本要求。配电网处于电力系统末端，直接与用户相连，是包括发电系统、输变电系统和配电系统在内的整个电力系统与用户联系、向用户供应电能和分配电能的重要环节。整个电力系统对用户的供电能力和质量都必须通过配电网来实现，如果配电网发生故障，往往造成整个系统对用户的供电中断，直到配电系统及其设备的故障被排除或修复、恢复到原来的完好状态，才能恢复对用户的供电。随着城市经济的快速发展和城网改造工作的开展，迫切要求对配电网进行科学、合理的规划。电力企业管理工作的进一步深化及《电力法》的实施和电力服务承诺制的展开，供电可靠性在生产管理工作中所占的位置也越来越重要。

1.我国配电网供电可靠性评估的发展概况

国内对配电系统供电可靠性的研究始于上世纪八十年代初期，与发电和输电系统的供电可靠性研究相比，配电系统供电可靠性研究的起步较晚。近年来，随着我国国民经济的飞速发展，城市用电负荷迅速增长，供需矛盾也日益突出，供电可靠性在生产管理工作中所占的位置也越来越重要。为使有限的资源能取得最大的收益，迫切需要对配电系统进行科学合理的规划，从而促进了配电系统供电可靠性评估的发展。目前对于配电网供电可靠性的研究已经成为电力领域中的研究热点，课题主要集中在供电可靠性评估指标以及模型和算法方面。随着电力市场理论的引入，配电系统供电可靠性与经济性协调一致的问题也被提到了研究的前沿。我国已经有组织、有计划地开展了配电网供电可靠性的研究工作，制定了配电网供电可靠性的统计方法，开发了配电网供电可靠性统计软件，建立了有效的配电网供电可靠性数据信息库和可靠性管理体系。

总的来说，我国配电网供电可靠性研究的开展比较晚，但这样也有利于充分借鉴国外配电网供电可靠性方面的研究成果，并结合我国的实际情况，形成了一套适合国情的配电网供电可靠性研究之路。

2.10kV配电网供电可靠性分析

2.1 10kV配电网的接线模式

单一的10kV电压供电的配电网络，是目前我国大多数中、小城市的配电网络，即在城市市区边缘建立具有110/35/10kV三绕组变压器的110kV变电站，或具有35?10kV双绕组变压器的35kV变电站，由10kV电压对市区的开关站、配电室或者柱上式变压器送电，然后由10kV或220V(380V)电压对用户供电。

2.2 10kV配电网的典型接线模式

我国10kV配电网接线方式主要有单回路放射式、带备用电源的单回路放射式、环网供电式和双电源供电式四种典型的接线模式。

2.3影响配电网供电可靠性的因素及原因分析

2.3.1供电中断的分类

导致用户供电中断(停电)可以归纳为故障停电和预先安排停电两种情况。故障停电是指供电系统无论何种原因未能按规定程序向调度部门提出申请，并在按供电合同要求的时间前得到批准且通知用户的停电。预先安排停电可分为计划停电、临时停电和限电三种情况。

2.3.2影响供电可靠性的内部因素

第一，是线路方面。其原因往往是线路某相严重过负荷，而使跌落熔断器一相熔断；或者是三相开关中的一相没有合好或合不上；或者是线路断线及接点氧化接触不良等造成的缺相运行。第二，配电变压器常见故障主要有铁芯局部短路或烧毁，绝缘损坏；套管对地击穿或放电；分接开关触头灼伤或有放电；线圈间短路、断线，对地击穿。第三，网架结构的影响。由于历史的原因，我国许多地方配电网的网络结构不合理，一些电网结构满足不了安全标准，即在受端系统内发生任何严重单一故障时，不能可靠、快速地切除故障，保持系统稳定。第四，电源的供电能力。即变电站根据需要，持续、不间断地提供电力、电量的能力。这一影响因素不是某一局部单位所能解决的，需要相关部门根据负荷增长的需要、资金等因素进行统筹规划。

2.3.3影响供电可靠性的外部因素

首先，气候条件会影响到配电网的供电可靠性。配电网都是处在不同的气候条件下运行的，其元件的故障率受外界气候条件的影响比较大。其次是作业停运。这是一个不可避免的影响因素，但是通过管理工作的科学化，可以减少这方面对配电网供电可靠性的影响。最后一个是人为因素。人为过失会影响配电网的供电可靠性。人为过失可以分为工作人员过失和外部人员过失。

3.供电可靠性评估在分段开关规划中的应用

在配电网主馈线上增加分段开关，可以缩小停电范围，减少用户停电损失，提高系统供电可靠性，但同时也不可避免地带来设备投资和运行维护费用的增加，这样不一定能获得最大的经济效益。配电网主馈线分段开关优化配置，可以减少用户的停电损失，提高供电可靠性，这是一个要同时考虑技术性、可靠性和经济性的非线性整数规划问题。针对这个问题，文中提出一种在原有网架与开关的基础上，确定分段开关最佳新增数量和安装位置的规划方法。该方法的目标函数综合考虑了年分段开关投资费用、年运行维护费用和年停电损失费用；考虑投资约束对辖区指数区间加以修正，计算需新增的分段开关数量；再以期望供缺电量作为评价函数，用蚁群算法来对已知数量分段开关配置进行优化。通过对临湘电力局临城Ⅱ回配电系统的实例计算，证明了该方法的工程实用性。

3.1经济分析中常用的方法比较

在进行分段开关经济分析中遇到的费用，一般可以分为两类，一类是一次性支付的费用，如购买设备的投资费用；另一类是按支付的费用，如运行费用、检修费用、设备折旧费用等。经济分析中常用到的比较方法有：等年值法、现在价值法、固定折年率法。

3.2停电损失的评估方法

停电损失是指由于电力供应不足或电力系统发生故障导致供电中断，从而给用户造成的经济和社会的损失。根据停电对用户影响的性质，停电损失可分为直接停电损失和间接停电损失。直接停电损失是由于直接停电而对用户造成的损失，它一般直接反映在产品成本、性能效益及经济和社会活动中，诸如：产品产量减少、质量降低的损失；商业业务活动的中断和停顿；电气化运输和交通的中断和停顿；人力资源的浪费和闲置。间接停电损失是由于间接停电而对用户造成的损失，包括经济、社会和组织方面的损失，诸如：治安秩序的破坏，偷盗和抢劫所造成的损失；企业受停电影响而造成的损失；社会活动终止和取消所造成的损失；被迫修改或延迟计划而造成的损失。

3.3供电可靠性的经济评价

随着对供电可靠性要求越来越高，供电的可靠与否将直接对电力用户的生活和生产产生越来越大的影响。如果供电不可靠，造成用户停电，不仅会直接影响供电部门的经济效益，而且会对用户造成严重的经济损失及不良的社会影响；反之，如果供电的可靠性水平提高了，用户的损失就会减少。但是提高供电可靠性，就必须要增加对配电网的资金投入。因而，应花多大的投资得到多高的供电可靠性才能使整个社会资源达到最佳，就是可靠性与经济性的协调问题。

本文研究的目的就是要从提高供电可靠性、使年综合费用最少的角度，确定一种分段开关优化配置的方法，使得供电可靠性总费用(停电损失和投资之和)最小。配电网的停电损失指由于配电网停电而对国民经济造成的损失。其中包括

对用户停电损失和电力部门自身因停电而造成的经济损失。由于配电网与用户直接相连，停电损失的计算是很复杂的。不同的设计方案其可靠性是不同的，其中年缺电量指标适合用于评价可靠性的货币价值。论文重点考虑年缺电量，单位电量的停电给用户造成的损失获取方法因事而异。

4.结语

本文着重讨论10kV配电网的供电可靠性问题，利用划分模块、网络等值的方法对复杂配电网进行简化，得出一个由若干模块串联组成的简单辐射型配电网模型，在此模型的基础上运用FMEA法，从而简捷、快速地求得系统的各项可靠性指标。

参考文献：

[1]陈文高.配电系统可靠性实用基础.北京:中国电力出版社,2008，12

[2]万国成,田翔.配电网可靠性评估的网络等值法模型研究.中国电机工程学报,2003，02

配电网应用 第6篇

摘要：随着时代的进步和社会经济的发展，我国电力行业发展迅速；在配电网中，开始将常规裸导线替换为架空绝缘导线，这是因为架空绝缘导线具有一系列的优点，并且不需要花费过高的成本，通过调查研究发现，目前在供电系统的配电网中已经开始广泛应用架空绝缘导线，取得了不错的效果。文章分析了10kv配电网中架空绝缘导线的应用。

关键词：架空绝缘导线；10kV；配电网

引言

随着我国对于电力需求量的进一步增大，配电网飞速发展。因为有些地区的自然环境差异相对较大，例如有些地区被大面积的林木所覆盖，有些地区受到台风的影响比较严重，还有的地区腐蚀比较严重，这些恶劣的自然条件对于配电网的安全性都有一定的影响。针对于这些恶劣的自然环境，普通的架空裸露导线已经满足不了配电网对于安全的要求，架空绝缘导线也就应运而生，其有效的解决了广泛存在于架空裸露导线中的难题，同时工程造价又低于地埋电缆，所以现在已经在配电网的发展当中得到了广泛的应用。

1.架空绝缘导线的优点

一是有着良好的绝缘性能：相较于常规裸导线，架空绝缘导线因为有一层绝缘层覆盖在外面，有着更高的绝缘性能，并且线路相间距离可以得到减小，线路支持件的绝缘要求可以得到降低，同杆线路回路数因此得到提高。

二是防腐蚀性能较好：因为有绝缘层覆盖于架空绝缘导线外面，那么就可以对导体进行保护，避免遭受到一些腐蚀，如氧化、酸雨等，促使线路得到更长年限的使用。

三是可以优化结构：通过架空绝缘导线的应用，线路杆塔结构可以得到有效优化，在敷设的时候甚至可以沿墙敷设，这样线路材料就得到了有效节约，促使城市街道更加的美观。

四是促使城镇绿化工作更好的进行：因为线路有着较好的绝缘性能，还可以沿墙敷设，这样就不需要对线路下的树木进行过多修建，对于城镇绿化工作不会产生较大的影响。

五是检修周期得到了延长：因为其外覆一层绝缘层，这样就可以促使线路更加的安全和可靠，不需要经常维修，检修周期得到了有效延长，这样就不会出现过多的停电状况，促使供电质量得到提高。

2.架空绝缘导线应用区域

适用于多树木地方。裸导线架设的线路，在树木较多的地段，往往线路的架设和维护与绿化和林业产生很大的予盾。采用架空绝缘导线可减少树木的砍伐（架设初期及运行维护阶段），解决了许多难题，也减少了与绿化、林业等部门的矛盾，保护好了生态环境，同时美化了市容，而且降低了线路接地故障。

适用于多飞飘金属灰尘及多污染的区域。在老工业区，由于环保达不到标准，金属加工企业，经常有飞飘金属灰尘随风飘扬。在火力发电厂、化工厂的污染区域，造成架空配电线路短路、接地故障。采用架空绝缘导线，是防止 10kV 配电线路短路接地的较好途径。

适用于盐雾地区。盐雾对裸导线腐蚀相当严重，使裸导线抗拉强度大大降低，遇到刮风下雨，引发导线断裂，造成线路短路接地事故，缩短线路使用寿命。采用架空绝缘导线，能较好地防盐雾腐蚀。因为有了一层绝缘层保护，可减少盐雾对导体的腐蚀，延缓线路的老化，延长线路的使用寿命。

适用于雷电较多的区域。架空绝缘导线由于有一层绝缘保护，可降低线路引雷，即使有雷电，影响也会小得多。在雷区，采用裸导线架设的线路，线路绝缘普遍下降较快，经常出现爆裂接地事故。换上架空绝缘导线后，可减少接地故障的停电时间。适用于旧城区改造。由于架空绝缘导线可承受电压15kV，絕缘导线与建筑物的最小垂直距离为1m，水平距离为 0.75m。因此，将10kV 架空绝缘导线代替低压干线，直接送入负荷中心，缩短低压电网半径是旧城改造一种行之有效的配电方式。有利于防台风。由于架空裸导线线路的抗台风能力较差，台风一到，线路跳闸此起彼伏。采用架空绝缘导线后，导线瞬间相碰不会造成短路，减少了故障，大大提高线路的抗台风能力。

3.架空绝缘导线敷设方式

单根常规敷设方式。这种架设方式就是采用目前裸导线的常规水泥电杆、铁附件及陶瓷绝缘子配件，按裸导线架设方式进行架设，比较适合于老线路进行改造和走廊充分的区域。单根敷设采用特制的绝缘支架把导线悬挂，这种方式可增加架设的回路数，节省线路走廊，降低线路单位造价。

4.架空绝缘导线的施工技术

4.1 在架设前，实地勘察每条线路情况，对线路交叉跨越等情况做到心中有数，并统计好杆塔、导线及附属设施等各种相关数据。并更换有破损裂纹的杆塔以及锈蚀严重的拉线等。

4.2 更换导线时，采取旧导线带新导线的方法，先是拆除直线杆塔上的绑线，将导线放在滑车内，再将新导线绑扎在旧导线上，运用收放机械进行收旧导线，在收回旧导线的同时利用旧导线将新绝缘线进行展放，既减轻了劳动强度，又节省了放线时间，提高了工程进度。

4.3 放、紧线过程中，设专人统一指挥，观测导线弛度，检查导线有元障碍物挂住，紧线时，检查导线有无卡住现象。

4.4 跨越低压线路、铁路、公路处设置安全警示标志，并由专人看守，用对讲机联系。

4.5 连接绝缘导线时，切忌缠绕，绝缘导线尽可能不要在档距内连接，可在耐张杆跳线时连接。如果确实要在档距内连接，在一个档距内，每根导线不能超过一个承接头。接头距导线的固定点，不应小于0.5m。不同金属、不同规格、不同绞向的绝缘线严禁在档距内做承力连接。绝缘导线的连接点应使用绝缘罩或自粘绝缘胶带进行包扎。

4.6 绝缘导线的弧垂。导线架设后考虑到塑性伸长率对弧垂的影响，应采用减少弧垂法补偿，弧垂减少的百分数为：铝或铝合金心绝缘线20%，铜心绝缘线 7%～8%。紧线时，绝缘线不宜过牵引，线紧好后，同挡内各相导线的弛度应力应求一致。

4.7 绝缘导线的固定。绝缘导线与绝缘子的固定采用绝缘扎线。针式或棒式绝缘子的梆扎，直线杆采用顶槽绑扎法，直接角度杆采用边槽梆扎法，绑扎在线路外角侧槽上。螺式绝缘子绑扎于边槽内，绝缘线与绝缘子接触部分应用绝缘自粘带缠绕。

4.8 绝缘导线施工架设。绝缘导线的施工架设与架空裸导线不同，它不允许导线在施工过中对绝缘层的损伤，在施工中要注意对绝缘层的保护，尽量避免导线绝缘层和地面及杆塔附件的接触摩擦。

4.9 绝缘导线跨越线及引落线的搭。绝缘导线的跨越接线及引落线的连接与裸导线连接有所不同，因为绝缘导线需要专用的剥线钳，才能将绝缘层剥开，操作比较复杂，要求较严格。跨接线连接可采用并勾线夹或接续管进行连接。引落线可采用并沟线夹或 T 型线夹进行连接。同时要将接口处用绝缘罩或绝缘自牯胶胶带进行包扎。

4.10 普通金具与绝缘导线的配合。架空绝缘导线有专用的线路金具配件，可使线路全线绝缘。从线路造价考虑，也可用普通的配件相结合，以降低线路造价。由于绝缘导线多了一层绝缘层，线径比裸导线大，当采用普通金具时，导线固定金具和连接金具要放大型号。耐张线夹要连导线的保护层一起夹紧，防止架空绝缘导线退皮，影响其机械性能和绝缘性能。

5.结束语

架空绝缘导线与普通架空裸导线相比具有显著的优点，将逐步取代普通架空裸导线。但是，由于架空绝缘导线的设计选用和施工工艺不同于普通架空裸导线，若选择和使用不当，不仅会影响工程质量及运行管理，而且会留下很多事故隐患，尤其是线路的防雷措施不完善，后果将更严重。因此，在10kV 配电网建设中使用架空绝缘导线时要特别注意绝缘导线的选择、使用方法和正确的防雷措施，以避免事故的发生。

参考文献：

[1]张强.10KV地埋电缆施工管理探讨[J].现代商贸工业.2011（14）

[2]路竹青.浅10kV架空配电线路常见故障分析及防范措施[J].中小企业管理与科技（下旬刊）.2012（07）

[3]邓瑞球.10kV架空绝缘导线雷击断线原因分析及防雷措施[J].广东科技.2009（16）

[4]张广平.10kV架空绝缘导线和避雷器雷击故障分析及防护对策[J].技术与市场.2010（12）

[5]王超.10kV 架空绝缘导线防雷措施分析[1].上海电力，2011（04）

20kV配电网应用探讨 第7篇

随着社会经济的发展,在负荷密度较高的区域,采用10kV供电的局限性逐步显现出来。20kV电压等级作为IEC标准在国外已有数十个国家采用,并已列入我国的国家标准。采用20kV供电可以减少高压变电站的数量和线路走廊,节约资源,同时提高电压质量、降低损耗。

在20kV推广应用中,首先应解决20kV配电网络中的各种技术问题,并确保原有的配电网络平稳过渡至20kV配电网。

1 20kV系统中性点接地

1.1 20kV中性点接地方式

20kV系统中性点接地方式的选择与整个20kV配网系统的绝缘水平、运行可靠性以及现有10kV线路和电气设备升级改造的经济性等问题密切相关[1]。

20kV系统的接地方式主要有经小电阻接地、经消弧线圈接地和不接地3种。

采用中性点经小电阻接地方式时的最大工频过电压为最大相电压的2.5倍,因此可以有效降低单相接地故障时的工频过电压和限制电弧过电压。但该接地方式在单相接地时需通过零序电流保护跳开故障线路,增加了线路跳闸次数;其单相故障电流会在接地点附近产生较高的跨步电压和接触电势,可能威胁人身和设备安全。

采用中性点经消弧线圈接地方式时,通过消弧线圈自动补偿后的单相接地故障电流较小,可以允许线路继续运行一段时间,提高了供电的可靠性。但该种接地方式在单相接地时产生的最高工频过电压约为最大相电压的3.2倍,容易产生铁磁谐振,对配电线路及设备的绝缘要求也比小电阻接地方式高。

不接地方式适用于以架空出线为主、电容电流较小的变电站,在负荷密集、出线数量较多的地区较少采用。该方式在单相接地故障时产生的最高工频过电压约为最大相电压的3.5倍,容易造成铁磁谐振。

20kV配电网电缆出线较多的变电站采用中性点经小电阻接地方式可以降低电缆的绝缘水平。特别在10kV网络比较成熟的区域,可充分利用原有的电缆和架空线,只需进行少量改造就可升级为20kV系统,大大节约升级改造的费用[2]。对于10kV供电网络还不完善或架空线路较多的区域,采用消弧线圈接地可提高供电可靠性。

1.2 20kV中性点设备的选择

1.2.1 小电阻接地系统

20kV系统中性点经小电阻接地时,变压器不能脱离小电阻运行,否则会造成主变处于不接地方式运行,发生单相故障时可能使整个20kV系统的工频过电压超出配电设备和线路的绝缘水平,影响电网安全运行。

对需要经接地变接入小电阻的变压器,为解决上述问题可采取以下两种方式:一种方式是通过电缆将接地变直接接于主变的20kV出口侧,在接地变、小电阻及其相关设备故障时,由主变保护动作使主变退出运行,一般需单独设立所用变;另一种方式是将接地变通过开关柜接于20kV母线上,在接地变保护动作时联跳主变20kV侧断路器,该方式接地变可兼所用变,节省了投资,但所用变低压侧的故障会增加接地变跳闸的概率从而增加主变跳闸的概率。对于可靠性要求较高的系统宜采用第一种方式。

中性点接地电阻的选择主要考虑零序电流保护灵敏度、限制过电压倍数、对通信线路的干扰及用电安全等因素。在满足限制过电压和继电保护灵敏度等要求的前提下,应减少单相接地电流热容量和对通信线路的干扰。

中性点接入小电阻时的接地变额定电流一般可按照小电阻额定电流的1/3来选择,容量应满足以下要求:

式中,Sn为接地变容量,kVA;Un为系统额定电压,kV;Ir为小电阻接地系统中单相接地电流,A;k为接地变的过载倍数,IEEE-C62.92.3标准规定的k值见表1[3]。

小电阻接地系统中继电保护动作切除故障的时间一般在10s以内,由此可以计算出接地变的最小允许容量Sn。

1.2.2 消弧线圈接地系统

20kV系统中性点通过接地变经消弧线圈接地时,可以将接地变直接接于20kV母线上,接地变一般兼所用变。消弧线圈的容量根据20kV配网近、远期规划及有关电缆、架空线路长度确定。

2 20kV配电设备及保护

2.1 20kV配电设备的绝缘配合

按照有关规定,20kV电气设备的空气间隙,户外为30cm,户内为18cm(相对地、相间取同一值)。在小电阻接地和消弧线圈接地方式下,20kV开关设备的雷电冲击耐受电压(峰值)分别是95kV和125kV,20kV电缆的额定电压U0/U(有效值)分别为(12/20)kV和(18/20) kV[4,5]。

《交流电力系统金属氧化物避雷器使用导则》规定:20kV避雷器在非直接接地及小阻抗接地系统中,10s以内切除故障和10s以上切除故障时的金属氧化物避雷器额定电压建议值分别为26kV和34kV。避雷器的持续运行电压按额定电压的75%～80%选取,避雷器的残压与被保护设备的配合系数为1.4。

2.2 20kV配电设备

国内已能生产一系列20kV电压等级的配电设备,随着需求量的增加,20kV配电设备的供应量将会逐步增加,价格也会有所下降。

20kV开关设备主要包括开关柜和环网柜,分为空气绝缘和SF6 (N2)气体绝缘2类。对于扩建、改造或受场地限制的变电站,设备布置困难时可选用小型化的开关设备,如气体绝缘的20kV开关柜和环网柜,有利于今后的运行维护,但其价格较常规的空气绝缘柜高。

电容器可选用成套电容器装置,根据电容器内部接线方式选择差压保护或零序电压保护。在场地较紧张的变电站,可适当提高单组电容器容量,以减少电容器的占地面积。

2.3 20kV保护选择

经小电阻接地系统中的保护装置除了具有相间故障保护功能外,还应带有一段或两段零序电流保护,用于单相接地故障保护。零序电流可通过计算保护装置采集的三相电流互感器二次电流值的和来得到,也可直接采自零序电流互感器。

如果采用经消弧线圈接地,20kV线路保护应配置两段或三段相间故障保护。

3 对接地电阻的要求

20kV系统中性点采用小电阻接地,20kV系统或与20kV系统有联系的原10kV开闭所、开关站的接地电阻需要进行重新校核。有关规程规定[6]:不接地或经消弧线圈接地系统的接地电阻值(高、低压电气装置共用)R120/1(I为接地故障电流),一般不大于4Ω;而有效接地和小电阻接地系统的接地电阻值R2 000/I (I为流经接地装置的入地短路电流),并需要重新校核相应的跨步电压和接触电势。

向B类电气装置供电的配电变压器高压侧工作于小电阻接地时,如配变安装于建筑物外,低压系统不得与电源配电变压器的保护共用接地装置,其电源接地点应在距该配变适当的地点设置专用接地装置,接地电阻值不宜超过4Ω;如配变安装于建筑物内,在配变的保护接地电阻满足要求,且建筑物内采用总等电位联结时,低压系统电源接地点可与该配变保护共用接地装置[6]。

4 20kV配网的过渡

4.1 过渡措施

在20kV推广过程中,将有一段时间需要与现有的35、10kV配网进行混供。

在新开发区域,原有配电网还未形成规模,可考虑采用20kV供电,并将原有的配网设备改造为20kV配网系统。在10kV配网已有一定规模的区域,新的线路和配变均按照20kV设计建设,对新增用户可直接通过20/0.4kV的配变供电;在10kV网络覆盖范围内,新上配变可选择双电压变压器,通过绕组串并联完成一次电压的切换,即变压器一次电压暂时选择10kV电压,待20kV电压覆盖后再切换至20kV供电。

在混供期间,需要联络的线路可在开关站设置20/10kV的联络变与现有10kV线路联络。对于20kV和10kV两个电压相位相同的配电网,联络变可考虑采用自耦变或两圈变,但电压相位不同的配电网应采用两圈变。

4.2 高压变压器的选择

为解决建设初期20kV系统与周边10kV配电网络的联络问题,降低工程造价,220kV或110kV主变的20kV侧建议选择三角形接线,但20kV侧为三角形接线的变压器需要加装接地变来接入小电阻或者消弧线圈。

在10kV配网较成熟的区域,部分新建的110kV变电站的电压等级选择110/20/10kV可以满足现有的10kV负荷供电要求。但该类型变压器造价较110/20kV变压器高,10kV侧容量受额定电流和短路电流限制不大,而且同时使用两个电压等级时还需要设置20kV和10kV的无功补偿和中性点设备,在20kV覆盖后,10kV侧仅作为无功补偿用,因此不推荐大量采用该类型变压器。

5 结束语

在土地资源紧缺、负荷密集区域推广应用20kV配电网具有良好的经济效益。20kV系统中性点接地方式是20kV配电网络应用中一个重要的技术原则,对整个配电网的绝缘水平、可靠性、经济性等都有较大的影响,需要统筹考虑。原有配电网络的过渡问题也是20kV网络推广应用中非常重要的一环,应根据不同区域的特点采用合理的过渡方法,保证用户的供电不受影响。

参考文献

[1]马苏龙.20kV电压等级在配电网中的应用[J].电网技术,2008,32(19):98-100

[2]马晓东.苏州20kV配电网运行实践[J].供用电,2009, 26(2):69-72

[3]贺春,刘力军,等.Z型变在中性点经小电阻接地电网中的应用[J].继电器,2006,34(14):15-19

[4]李岳,王晓弘,等.中压配电网采用20 kV电压等级的探讨[J].黑龙江电力,2008,30(6):409-414

[5]王海民,廖红梅.20kV配电在大连长兴岛地区的应用[J].电力设备,2008,9(9):24,25

城市配电网规划方法与应用 第8篇

关键词：配电网规划,电力,主干电网,负荷

1 城市10 k V配电网规划的重要意义

随着现代城市的迅速发展, 人口在不断增加, 对电力的需求也在不断增加, 但目前我国城市10 k V配电网的建设却相对滞后。合理、科学地进行电网规划, 是现代智能电网建设工作的基本前提, 也是供电企业安全供电的必要条件, 它能够提高配电网运行的连续性, 提高管理效率, 大幅度减少电能的网络损耗和由故障停电检修带来的经济损失, 使配电网运行获得良好的效益。电网规划也是电力企业实现可持续发展的重要工作之一, 其以经济性、适应性、科学性等为原则进行规划, 成本较低, 经济效益良好, 能够有效提升电力企业的综合实力。

2 城市10 k V电网规划的现状

2.1 与主干电网分离

城市10 k V配电网是相对独立的电网, 它的建设与主干电网是分离的, 该类配电网的规划建设没有与主网的建设相结合。我国对主干电网的建设极为重视, 对其也投入了很多资金, 但在城市配电网的建设方面, 并没有长期的规划, 投入的资金也较为有限, 导致城市电网的建设效果不理想。许多地区的城市配电网结构不合理, 设备较为陈旧, 造成配电损耗较大、电能利用率低、供电质量不佳、电网效益不理想等情况。

2.2 规划基础资料不全面

电网规划缺乏高质量的数据资料, 且许多资料存在缺失和信息不准确等问题, 造成规划的建设方案不科学、可行性不高或可操作性有限。城市10 k V配电网的规划工作均是以委托的性质交由设计院进行, 而地方设计院的综合实力有限, 电力企业管理人员的资料、数据的收集、整理工作没有做到位, 造成资料不全面、内容存在许多模糊点或者数据有误差等现象, 无法真实地反映出电网的基本情况, 更无法作出科学、合理的规划。

2.3 缺乏统一的规划标准

城市10 k V配电网的规划工作缺乏统一的标准, 使得电网结构较为不合理, 供电范围超过了设计的供电范围, 以及电网不能长期安全地供电。某些较为落后的地区还是采用传统的单电源, 且结构主要为单辐射, 该类运行方式不能灵活地改动, 环网建设存在较大的难度。如果是夏季或者冬季, 城市的用电量较大, 配电线路的电压落差就会十分明显, 而终端电压较低, 电能供应无法满足需求量。

3 电网规划方法及应用

3.1 负荷预测

在电网规划前, 要对城市的电力负荷进行预测, 该项工作是电力规划活动的基础, 意义十分重大。城市10 k V配电网规划的目的是制订出能够适应城市发展的结构和安全、稳定运行的电网架构, 其还需要满足社会进步、经济发展、居民生活等各种用电需求, 因此, 需要提前做好负荷预测工作, 明确负荷的等级。

根据预测范围的不同, 可将负荷预测工作分为两种类型, 即城市总负荷预测和区域负荷预测。

3.1.1 城市总负荷预测

城市总负荷预测需要选择确定性的预测方法来进行, 把总的电力负荷用相应的方程来表示, 先利用时间回归法深入分析电力系统负荷最高值的时间和最大负荷值, 然后选取适当的平均值, 可以视该值为城市总负荷。另外, 还可以根据城市的用电量预测城市的总体负荷。一般常用城市总负荷的计算也可以采用弹性系数法, 其是结合地区的工农业总产值对该地区总用电量进行预测的方法。电力弹性系数ε是指地区总用电量平均年增长率与工农业总产值平均年增长率的比值。假设第m年和第m+n年的总用电量和总产值分别为Am, Am+n和Cm, Cm+n, 总用电量增长率为a, 总产值增长率为d, 则平均年增长率为:

弹性系数为:

由上式可得到:Am+n=Am (1+λ) (3)

3.1.2 区域负荷预测

在进行区域负荷预测前, 应先收集资料, 掌握城市总负载量和各个区域内的负载分布情况, 使区域电网规划更加合理。根据城市10 k V配电网线路的情况, 把城市分为若干个用电区域, 并获得不同区域的负荷信息。在预测的过程中, 还应充分考虑用户的分布情况, 如果区域属于供电重点发展区, 电力负荷密度较大, 则需要适当加大分配的比例, 以保障该区域的电力供应。

3.2 具体规划过程

3.2.1 站点分布

规划站点分布时需要掌握供电区域的大小、负荷分布情况等, 然后确定电力设施的具体位置, 包括配电站、开关站和线路线行等。城市中各个区域的电力负荷情况差异较大, 例如居民集中区域、工业生产区、人口密度较小的郊区等。在设置配电设施时, 不仅需要考虑位置的要素, 还需要充分考虑设备的容量、性能, 考核该区域未来一段时间内的发展趋势, 留出一定的余量。如果区域的负荷较大, 则需要使用容量较大的变压器, 且设置的变电站也需要在容量方面有一定的要求。该措施不仅能够有效减少该类工程的成本, 还便于设备在今后发展中的升级, 带来了良好的经济效益和社会效益。

3.2.2 网架设置

城市的发展十分迅猛, 当前设计的电力网架在一段时间后逐渐无法满足城市发展的要求, 这种情况也给城市10 k V配电网的发展造成了一定的阻碍。而许多城市急需构建较为灵活的、可靠性较好的电力网架, 以达到关于城市电力可靠性的相关标准。随着电力事业的发展, 许多设备逐渐被淘汰, 包括架空线、柱上变压器、柱上开关等, 而逐渐推广、应用地下电缆、箱式变压器、开关站等设备, 以保障网架运行的安全性和稳定性。电力企业需要与城市建设部门进行充分的交流, 建议其在建设的过程中预留沟道和站点空间, 且配网需要选择环网形式, 以便出现事故时, 可以在不断电的条件下进行检修工作。

4 结束语

现代城市化建设的逐步深入使得电力系统越来越无法满足社会各界对电力资源的需求, 而电网的规划能够很好地解决上述问题, 保障电力系统在未来的一段时间内适应城市的发展, 给城市提供充足的电能。本文仅从一般角度提出了几点电网规划的建议, 在实际的工作中, 还需要规划人员全面掌握城市的电能消耗情况、规划状态、经济实力和环保节能情况等, 并对其进行深入的分析, 预测城市未来的发展状况, 制订合理的配电网规划方案, 使之能与城市的发展相协调, 保障城市电能的供应。

参考文献

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[2]江宇超.城市10 kV配电网规划方法探析[J].中国高新技术企业, 2013 (05) :117-119.

智能配电柜在低压配电网中的应用 第9篇

随着新农村电气化建设的不断深入，加之国家启动农村市场消费，出台了“家电下乡”、“家电以旧换新”等一系列优惠政策，进一步加快了农村地区的消费升级，洗衣机、电冰箱、空调等家用电器在农村普及率越来越高，从而使得居民生活用电负荷的需求日益增加，这就对配电台区的绝缘化程度、农村安全用电水平、供电质量、优质服务等提出了更高层次的要求。

1 低压配电技术中低压配电柜的应用现状

现有的低压配电技术中，低压配电柜普遍是由空气开关、交流接触器、漏电保护器等开关元件组成。

在迎峰度夏(冬)用电高峰期间或者其他原因影响下，经常会造成漏电保护开关跳闸，给居民生活正常用电带来诸多不便。尤其在夏季高温期间，常因用电过负荷引起跳闸。

随着低压配电网规模的不断壮大，加之社会对优质供电的需求的日益提高，电力工作人员在低压配电网日常运行维护中任务量也在不断增多，加上近年来恶劣自然天气的频繁出现，线路跳闸等故障数量也在明显上升。低压电网跳闸断电后，多需要电力工作人员赶到现场进行操作检修，从而恢复正常供电。但在故障跳闸频发、人员配备有限的实际情况下，势必不能对其故障进行及时恢复，这就在一定程度上影响了正常的生产、生活用电，造成了用电质量下降、不利于电力部门优质服务水平的提高，从而影响电力部门的社会形象。

随着以“信息化、自动化、互动化”为特征的“智能电网”的研究发展以及新一轮农村电网升级改造的启动，建立一个统一管理的智能化控制平台，实时监控低压台区的漏电保护器运行状态，提高低压配电网的可靠性是十分必要的。

2 集远程通讯控制、短信传送、带接地刀闸的智能配电柜的工作原理、优势

为了切实提高低压配电设备的运行，提供优质可靠的供电，本文在认真研究分析配电网现状的基础上，重点讨论研究一种集远程通讯控制、短信传送、带接地刀闸的智能配电柜(以下简称智能配电柜)。该配电柜属于低压配电自动化技术领域，涉及低压供电系统中的低压配电设备。具体地说，该配电柜集成了远程通讯控制、具备短信传送功能、并采用了安全性能高的带接地刀闸。

智能配电柜不仅简化了配电柜的电气线路，提高其操作安全性，还实现了远程自动化智能控制、短信传送等功能，对于一般的原因引起的跳闸可以进行自动合闸，无需工作人员赶到现场，从而大大提高工作效率，节省了人力、财力等。

2.1 组成及接线原理介绍

智能配电柜，主要由集通讯功能的积木式漏电保护开关和双头隔离开关两大部分组成。具体接线原理是，积木式漏电保护开关上端与进线母排相接，下端通过母排接双头隔离开关，双头隔离开关下端接地。双头隔离开关后段出线端子接至出线回路。如下图所示：

2.2 主要功能

1)具有远程通讯功能。采用基于2.5G GPRS无线网络的IP Modem通讯模块，该模块内含高性能工业级无线设备及嵌入式处理器，以实时操作系统作为软件支撑平台，为用户提供高速，稳定可靠，永远在线的透明数据传输通道;

2)具备数显、多级分档可调功能。该配电柜提供有实时显示、跳闸显示、按钮显示功能，能实时显示线路的剩余电流值、最大相和目前动作电流值档位等信息，且具备动作值多级固定分档可调的功能;

3)具备远程实现配电参数设置功能。通过漏电网络管理系统软件在线对智能配电柜进行各种远程控制，如分闸、合闸、漏保试跳等，并将控制操作信息传输到三位工作人员的移动手机上，真正实现了远程自动化控制和监测，大大节省了时间，提高了效率;

4)具备线路运行、检修接地功能，即在低压配电柜内出线处安装双头隔离开关，利用对该隔离开关的操作来实现线路检修接地状态，消除低压配电柜内装设接地线的安全隐患，一方面提高了人身、设备的安全保护性，另一方面促使作业现场接地操作简单、快捷、可靠。

3 结论

在农村电气化建设中，芜湖县公司将远程通讯控制的智能低压配电柜作为重点推广项目，广泛应用于农村配电网中，该产品已经达到了同类行业相当高的水平。智能低压配电柜在低压配电台区应用中运行稳定，使用操作方便，为低压电网的安全，稳定，经济运行提供了有力的技术支撑和安全保障，填补了低压台区漏电保护器从监管，自动控制，各种动作值遥控遥调的空白。极大的提高了电力部门管理人员的工作效率，受到了供电所基层管理人员的赞同。改变了远程控制台区漏电保护器的落后状况，为农村低压电网的安全稳定、可靠运行提供了保证，大大提高了供电企业的服务质量，产生极好的经济与社会效益。

摘要：低压配电设备在低压供电系统中主要负责完成电能控制、保护、测量、转换和分配,低压配电设备的安全、稳定、可靠运行,关系到经济建设和人民生活、生产的各个方面,其发展与国民经济、科学技术和人民生活水平的发展密切相关。

关键词：通讯控制,积木式漏电保护开关,无线收发器,嵌入式处理器

参考文献

[1]茹蔚康.低压配电网故障智能识别系统的研究[J].低压电器^,2012(12).

[2]邝冶,雷鸣.一种配电网故障类型及相别的判别方法[J].低压电器2009(17).

配电网应用 第10篇

关键词：智能配电柜,低压配电网,工作原理,应用分析

0 引言

由于城镇化进程的不断推进, 使得农民的生活水平得到了极大的提高。同时由于国家和政府对于农村发展和公共建设的支持和投入, 新农村也在大规模的建设电气化等基础设施。再加上由于国家近几年开启了农村市场消费模式, 大力宣传和推进家电下乡以及以旧换新的惠农优惠政策, 使得农村的消费水平和等级也越来越高。因此各种各样家电设施开始大量出现在农民的日常生活中, 例如空调、冰箱、洗衣机等日常生活常用的家电。由此一来, 人们日常生活的用电量也会极大地增加, 并且也对低压配电网区的绝缘化质量、用电安全系数、配电网的供电质量以及服务质量提出了更高的标准和要求。

1 智能配电柜在低压配电网中的应用现状

1.1 低压配电网的现状

在目前的低压配电网的应用技术中, 其配电柜的组成结构大部分都是由空气开关、具有交流作用的接触器以及具有保护电路绝缘性的漏电保护设备等元件构成。如果在冬季或者是夏季等用电量比较大的时期, 抑或是其他特殊原因的影响, 配电柜经常会使得保护电路绝缘性的漏电保护设备发生跳闸的现象, 从而给人们的正常生活供电造成诸多的不变和恶劣的影响。特别是在夏季温度非常高的一段时期, 配电柜常常会因为用电负荷过重而发生跳闸等情况。智能配电柜的应用如图1所示。

1.2 配电柜的应用趋势

由于低压配电网的使用和发展的规模越来越大, 同时人们对供电设备的优质性需求逐渐提高, 供电企业的工作人员在日常工作中的任务和工作量也越来越大, 需要时刻对低压配电网进行监测和维修;再加上由于全球的生态环境被破坏, 使得恶劣天气的情况频发, 这就造成了低压配电网的线路常常发生跳闸或是其他不良情况。在发生线路跳闸断电等情况以后, 很多时候都要工作人员亲自到线路跳闸的现场进行维修和检测, 这样才能恢复低压供电网的正常供电。但是在专业技术人员缺乏的情况下, 一旦发生线路跳闸等情况, 很多时候都面临着无人维修和检测状况, 这势必会造成低压供电网不能够及时维修, 使得供电设备无法正常运行, 这会给人们的生活、工作以及企业运行和生产带来极大的影响和损失;同时也会使得用电的质量严重降低, 造成供电企业或部门的供电服务的质量严重降低, 并影响其在社会上的信誉和在人们心目中的良好形象。因此相关的技术人员开发除了一种新型的供电网设备, 即智能配电柜, 它是集信息技术、运行自动化以及供电之间的互动化于一体的新型低压配电网设备, 伴随着城乡电网的改造以及技术的升级, 智能配电柜有一个智能化的管理与控制的操作平台, 可以对低压配电网中的漏电保护设备进行实时的监控和监测, 从而能够极大的提升穷靠性和安全性。

2 智能配电柜的工作原理及应用优势

为了使低压配电柜的工作和运行效率能够得到实质性的提高, 从而提供更优质的电路和电量, 本文就结合目前低压配电网的运行现状以及原理基础, 重点分析了智能配电柜运行的原理以及主要的功能和优势, 从而论述了配电柜的通讯远程集成与控制、传送短信的功能、刀闸的接地带。这种设备涉及低压配电网的智能化操作以及自动化运行和控制的技术领域, 同时又涉及供电设备中的配电设施。仔细来说就是其具有控制远距离通讯以及传送远程信息短信的功能, 同时还使用了具有较高安全系数的接地刀闸。其原理和应用的优势如下:

2.1 构成及线路连接原理

智能配电柜在低压配电网中的应用, 不仅将电气线路进行了缩减和简化, 使得操作的过程更具有安全性, 还达到了智能化、自动化的远程控制以及输送短信的目的, 因此当线路跳闸时, 就无需工作人员赶到现场进行维修, 这大大节省了人力、物力, 同时也使得工作效率得到了大大的提升。而智能配电柜中, 其构成和线路的连接原理为:首先其结构由具有通讯传输的漏电保护设备以及隔离双头的闸等构成, 其中漏电保护的设备的开关为积木所制。其次就是线路连接的原理, 它是由积木制开关的顶部连接进线母排, 其底部就透过母排与隔离双头的闸进行连接, 然后隔离双头闸的开关器件与地面相连接。其构成及线路连接的原理如图2所示。

2.2 主要功能及应用优势

2.2.1 远程通讯控制

其使用的是2.5G的无线定位通讯模式, 这种模式的无线是由具有工业级的较高性能的设备以及嵌入式的通讯处理设备组成, 并且具有实时监控和运行的系统。因此能够使得配电网的运行速度更快, 同时又能保证其稳定性和可靠性。

2.2.2 数显调节以及多级分档

其能提供多种显示功能, 即跳闸、按钮等的显示功能, 从而能够显示出电路中电流剩余值以及最大相和多级分档, 同时还具有调解数显以及分档固定的作用。

2.2.3 远程设置标准参数

其能够通过远程控制平台来进行实时的监测以及自动化的操作, 并将平台的控制信息通过短信输送的方式发送到工作人员的手机里, 从而有效的节约工作人员的时间, 使得工作效率得到良好的提升。

2.2.4 接地线路的操作和维修

其能够及时对线路进行检测操作和维修, 从而提高供电设备的安全运行性能, 极大地消除其运行中存在的隐患和安全问题;同时还能够使得作业的操作现场能够趋于简便化和快速化。

3 总结

综上所述, 研究智能配电柜在低压配电网中的应用, 对于提升人们日常生活中的正常安全供电具有重要的意义和作用。同时也能够使智能配电柜在同行业中展现出更大的应用优势和功能, 展现其高质量的供电服务, 从而促进其更长远的发展和进步, 并且还能给供电企业带来更大的经济收益和社会效益。

参考文献

[1]吴洪磊, 郭志鹏.智能配电柜在低压配电网中的应用[J].科技传播, 2013, 20:188+175.

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[4]李钟旭.配电网三相不平衡负荷调补控制系统的研究[D].东北大学, 2011.

配电网应用 第11篇

近些年来我国的经济在快速的发展，社会进程也在不断的前进，正是在这样的背景下我国人民的生活水平以及质量也是在不断的提高，而与人们的生活生产息息相关的电能产业也就受到了越来越多的关注。有相关的调查数据显示，我国人们对于电能的应有提出了更高的要求并且对于电能所产生的依赖性也是越来越重。然而在电力系统之中有一个重要的组成部分便是10kv配电网，其在电能应用中的作用不可小觑从而对人类的生产生活也是有着不可忽视的重要作用。

对于供电企业的供电能力而言10kv配电网的供电可靠性可以将其直观的反映给大家，并且最后对于国民经济的发展和进程带来直接且深入的影响。所以，我国必须对10kv配电网的供电可靠性进行深入的研究，以期能够把供电过程之中所有可能出现的各类问题都能够寻找到合适有效的解决方法。

一、在10kv配电网之中一般的应用情况

配电线路的故障自动定位系统以及隔离技术与相间短路故障相比较而言，其配电网在实际的操作运行之中具有比较高的接地故障发生概率，在相关的运行数据统计之中可以得知，在所有的故障之中，接地故障占到了百分之九十，特别是在大风雨以及雷电等恶劣的天气情况之下其接地故障的发生概率就越发的高。一旦配电网出现了接地故障或是短路故障时，可以立刻将一些量化的信息数据充分的采集起来并进行相应的分析，这样可以最为迅速的寻找到故障问题点，并且快速有效地将故障进行分拨，这样一来就可以将其余的线路保证其正常供电不被故障点所影响。所谓的配电线路的故障自动定位系统的实现与计算机以及通讯技术是密不可分的，只有将计算机以及通讯技术与其相结合才能够打造出完美的自动定位以及隔离技术。

1.1 就目前阶段的10kv配电网之中配电线路故障的自动定位系统而言，其线路ftu以及线路故障的指示器均为检测故障点的两种较为主要的方式，运用ftu可以快速的达到故障的自动定位以及进行相应的隔离技术，但是这一技术具备相当高的投资成本，所以要想将其进行广域的推进是有一定的难度的;线路故障指示器则是可以达到线路故障的分段定位效果，但是因为大部分的故障指示器相对而言缺少自动定位能力，所以一旦配电线路出现了故障就还是需要进行人工沿线的查找。故障指示器以及gprs通讯技术均为线路故障检测系统的基础部分，这两大因素可以快速的实现线路故障的自动定位能力，进而对供电的可靠性的明显提高给出相应的促进。对于配电线路的故障定位系统之中最主要的还是于相间亦或是单相接地短路故障点的检测之中所进行的应用，在故障指示器进行启动的同时，红色显示会打开，与此同时还会出现一个无线调制编码的信息进行发送，线路之上的指示器一旦发出相应的信息并被ipu进行接收以后，则会对其进行一批量的解调解码活动，再把其地址信息以及指示器上的编码数据进行综合实施并发射出去。在监控中心所安置的数据处理以及转发系统，在对ipu发出的信息进行接收之后再马上做出相应的综合实施处理技术，这一处理之中包含了校正错误和逻辑判断的相关运算情况，并且于电子地图之中把故障通路进行定位并标记出来，这样可以方便维修的工作人员可以参照电子地图当中的故障进行结构分析从而快速的找出故障并解决问题。

1.2 10kv配电网之中配电线路故障自动隔离技术

对于配电线路故障自动定位系统而言其主要的功能便是对于故障点进行快速准确的定位操作，可是全线停电的情况还是会时有发生，这样一来就没办法对故障的显露进行自动的隔离操作了。目前阶段之中，普遍情况下的变电站10kv架空线路的保护功能仅将过流、重合闸保护等等进行配置，对于小电阻接地系统之中再把两头零序保护进行相应的配置。为了能够使得继电保护的选择性以及灵敏性都可以得到有效且切实的保护，就应该于一定的保护范围之中进行整条显露的相应设置，这就要求线路的尾端故障的时候保护其灵敏性能够达标。如此一来，一旦全线停电就会在某一处的故障发生之时进行相应的发生，与此同时，其线路上下保护能够进行互相的配合的阶梯性形态，而且已不存在保护级差时间出现在线路的尾端，全线停电的唯一可能便是选择性故障跳闸的无作用。可以把看门狗的开关故障进行有效地隔离技术，因为该隔离技术自带微机保护测控以及通讯模板，所以可以对于上述的所有问题都进行有效且切实的一个解决方法。

二、在10kv配电网当中的配电线路故障的自动定位以及隔离系统其应用效果

在10kv配电网之中都要进行配电线路故障的自动定位系统以及隔离技术的有效实施并且将其投入运营，与此同时在现实的操作情况之中所可以得到的有效成果是相当令人称赞的，而且该系统还能够最大程度上对配电线路的巡线工作人员的劳动强度进行明显的缩减以及对故障的查找时间进行有效的减少，这样一来就能够最大程度上对供电的可靠性进行更大的提高和促进。该系统与配电线路的故障定位系统相比较而言，将看门狗的开关作为基础的故障自动隔离系统，该系统虽然并没有办法将故障定位进行全线路的覆盖，可是因为该系统具备相对简单且可行的结构系统，所以这样一来就可以进行独立的运转，且不用后臺系统集成计算机以及通讯信息技术进行相互支持，还能够具备较为底下的运行维护技术的造价以及要求，于大范围的农村10kv配电网之中可以得到极为广泛的应用以及安装。特别是一旦出现了极为恶劣的天气之下一些偏远地区的分支线则是大范围的农村10kv配网线路故障的主要事发地点，可以把看门狗的开关进行选择性的安装于这些分支线路当中可以有效的对故障点进行自动隔离以及巡查，这样可以将其余用户的正常供电进行最大程度上的确保。

三、结束语

配电网N-1算法研究应用 第12篇

关键词：配电网,N-1算法,最短路径

0 引言

国内配电网与输电网相比,有很多不足,比如可靠性方面。输电网有成熟的N-1校验方法,而且大部分输电网已经能够满足N-1检验的要求。近几年配电网建设也得到了较大发展,为了有效验证配电网的可靠性,对配电网进行N-1校验是非常必要的。

从电网结构及运行特点讲,配电网与输电网存在较大差异。国内配电网联络线路比例为56.5%,还有43.5%的配电网线路依然处于辐射状,远远达不到N-1的要求[1]。配电网通常是闭环设计、开环运行的。配电网闭环设计是为了在异常情况下实现倒负荷,倒负荷方案的数目反映了馈线N-1指标,因此,N-1分析对配电网可靠性及坚强程度评估也有重要意义[2,3]。

目前在配电网中常用的反映网络结构强弱的一个重要指标是馈线的联络数目,也就是传统的N-1指标,这种定义没有考虑到馈线联络开关对侧的情况。在本文中配电网N-1指标用转供电源数量定义,即当前馈线有几个能够完成转供任务的备用电源点。用供电方案数来反映N-1指标,比传统方法中简单用联络开关数量计算更能反映电网坚强程度,这时联络开关只是供电路径中的一个与其他线段没有本质区别的节点。本文举例说明联络开关对侧有1条馈线和2条馈线的配电网坚强程度是不一样的。

1 配电网N-1的含义

馈线N-1是衡量可靠性的重要指标。按照输电网N-1的定义,满足N-1就是具备至少1个有效的备用电源。具备有效的备用电源的情况下,在检修或故障时才能将非故障引起停电的负荷转移到备用电源,以避免扩大停电范围,提升可靠性指标。

配电网馈线N-1是指在某段馈线停电时,可以通过其他有效联络来向故障馈线非故障区段供电的方案数量。馈线分段的N-1是指在当前分段停电时,本段下游用户具有的转供电源数量。

常见的配电网结构有以下3种:1)单条线路合理分段,相邻线路“手拉手”,所有线路保证2个及以上电源,开环运行,形成“三分段四联络”网格式结构,如图1所示;2)单条线路合理分段,相邻线路“手拉手”,保证主干线上每段线路双向受电,并提高互供能力;3)单条线路合理分段,处于辐射状态,以后逐步实现相邻线路“手拉手”。

在以上3种配电网结构中,图1所示网络有3个联络开关,从网络结构讲本条馈线N-1指标为3;图2所示馈线N-1指标为1;图3所示馈线由于没有负荷转带方案,N-1指标为0。

2 配电网N-1算法

目前国内配电网调度时,负荷转带一般只考虑直接链接的联络开关,而较少考虑联络开关对侧馈线的可能路径分析。这种使用方法主要是基于现有网络的运行方式和馈线的定义范围,而没有站在全电网的角度进行分析,存在一定的局限性,但在配电网运行调度时对降低网络操作的复杂性有一定帮助。而在电网规划时馈线之间的运行方式及范围还没有确定的情况下,馈线N-1校验实际就是从当前馈线出发,查找从拓扑及电气角度都能满足要求的其他馈线。

在网络结构较为复杂的配电网中,一般都会有许多通路,那些转供路径过长的通路是无效的,需要被略去。

从计算机图论角度讲,寻找当前馈线的转供路径就是寻找当前网络周围最短路径的供电电源。最短路径的选取不是传统意义上说的距离最短,而是“最优长度”的路径,最优反映了配电网供电半径、负荷大小、用户数量的综合指标,为此给出如下线路路径“度数”定义:

式中:Flength为供电路径长度因子;PULength为供电路径长度的归一化值;FUNum为供电用户数目因子;PUUserNum为供电用户归一化值;FUCap为供电负荷值因子;PULoadCap为供电负荷归一化值。

基于以上“度数”定义,作为当前研究环路的“最优长度”指标,在经过拓扑分析后如果找到小于基准过滤值的最短路径值,则说明具备N-1校验条件。

最短路径有许多种算法[4,5],无论何种算法,一个基本思想都是将点按权值的大小顺序排列,以节省操作时间。最短路径算法都是以时间换空间的,所以在这里有必要讨论存储空间问题(这部分空间的大小依赖于点的个数及其出度)。根据图中顶点和边的个数可以求出顶点的平均出度e=m/n(m为边数,n为顶点数),这个数值代表了图的连通程度,一般在GIS的网络图中,e∈[2,5]。如果当前永久标记的点为t个,那么下一步需扫描点的个数就约为t～4t个。如果采用链表结构,按实际应用中的网络规模大小,所需的总存储空间一般不会超过100 KB。所以完全没有必要采用以时间换空间的做法,相反以空间换时间的做法是完全可行的。在实现这部分时,笔者采用了一个FIFO(先进先出)队列,相应的操作主要是插入、排序和删除,插入和删除的时间复杂度都是O(1),所以问题的关键在于选择一个合适的排序算法。一般可供选择的排序算法有快速排序、堆排序以及归并排序等,其实现的平均时间都为O(nlgn)。经过比较实验,笔者选择了快速排序法[6]。

本文采用Dijkstra算法,其基本思路是:假设每个点都有一对标号(di,pj),其中dj是从起源点s到点j的最短路径的长度,即从顶点到其本身的最短路径是零路(没有弧的路),其长度等于零;pj则是从s到j的最短路径中j点的前一点。求解从起源点s到点j的最短路径算法的基本过程如下:

(1)初始化。起源点设置为:1)ds=0,ps为空;2)所有其他点:di=∞,pi=0;3)标记起源点s,记k=s,其他所有点设为未标记。

(2)检验从所有已标记的点k到其直接连接的未标记的点j的距离,并设dj=min[dj,dk+lkj],式中lkj是从点k到j的直接连接距离。

(3)选取下一个点。从所有未标记的节点中,选取dj中最小的一个i,di=min[dj,所有未标记的点j],点i就被选为最短路径中的一点,并设为已标记。

(4)找到点i的前一点。从已标记的点中找到直接连接到点i的点j*,作为前一点,设置i=j*。

(5)标记点i。如果所有点已标记,则算法完全推出,否则,记k=i,转到(2)再继续。

本文所描述的配电网N-1校验算法及基于最短路径的分析方法,能够不拘泥于馈线现有的运行方式,只要拓扑和电气指标满足都可以作为一个备用电源方案,从而可以站在全局的角度用于网络规划。通过改进后也可以用于配电网运行方式的全局优化。

3 实例分析

为了验证N-1校验算法对实际电网的适应性,采用一个11馈线的实际网络进行N-1校验分析,配电网如图4所示。为了简化分析,文中只对互供路径的长度进行了限制,没有考虑线路过载、电压降、线损率约束等条件。

对图4所示配电网进行主联络路径显示处理后,得到如图5所示的11馈线网络主联络路径。

对图5网络进行分析,用传统统计联络开关的N-1算法得出的N-1指标如表1第4列所示。用本文互供电源数量作为N-1指标,以约束互供路径长度为平均馈线长度(5.2 km)为条件,计算得出的N-1指标如表1第3列所示。

分析表1可以看出,不同算法得到的N-1指标值有所不同。本文算法得出的N-1指标比简单采用联络开关数量得出的结果更丰富,主要原因是以联络开关数目作为备用电源数量的方式没有考虑联络对侧的具体情况。本文所描述的方法没有局限在联络开关,而是把联络开关作为一个备用电源路径上的一个节点。

通过2种分析算法得出的N-1指标可以看出,用本文所描述方法得出的结果与传统方法分析结论有很大区别。本文算法忽略了现有运行方式的影响,得出的结论更能发掘配电网的潜力,该方法的应用对电网规划和运行都有重要意义。

在分析过程中,本文所用方法N-1分析结果对互供线路路径长度很敏感,在实际工作中,可以用研究范围馈线的平均长度作为基准,或者以配电网规划设计导则规定的长度作为基准,这样不但可以计算现有网络N-1值,也可以对现有配电网是否符合导则技术指标要求进行检验。

4 结语

随着配电网建设工作的逐步深入,配电网结构也会日趋复杂,在电网建设前期需要对配电网进行规划设计,为了保证不同规划方案的供电可靠性,必然要进行N-1校验分析。在分析实际配电网结构的基础上,提出了配电网N-1校验算法,并巧妙地将最短路径搜索应用到配电网N-1校验中,该算法具有普遍的适应性。该算法不但能够用于配电网N-1指标校验,也能够用于配电网网架结构坚强度分析。

参考文献

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