摘要: 本文提出了配电网运行探讨与检测功能模式, 并对台山电业局开发区供电局已经安装了无功补偿装置的某10kV架空线路的历史数据进行探讨、检测和研究。
关键词: 10k配电；配网运行；功能模式；
1前言
目前在我国10kV配电线路上已经或正在安装大量的无功补偿装置或综合测量记录装置。这些自动装置不仅对降低配电变压器和线路的损耗、提高功率因数以及改善用户电压质量有积极的作用, 而且自动测量记录电网运行数据, 为配电自动化的全面实施打下了良好的基础。然而如何利用所记录的大量的历史数据对我们的电网进行探讨和检测, 充分发挥这些自动装置的作用以提高配电网运行的经济性和可靠性是配电自动化领域中一个值得研究的课题, 也是目前我国配电自动化实施过程中一个亟待解决的问题。
针对这个问题,
2 配电网运行探讨检测的功能模式
（1） 探讨配电网运行与检测在配电自动化系统中的地位
国际供电会议组织了由欧洲有代表性的电力公司和制造单位专家组成的特别工作小组, 对各国已经实现和将要实施的配电自动化系统作了探讨和研究, 概括和归纳出配电自动化功能的框架。该功能框架目前已经成为各国配电自动化系统设计和完善的依据。在功能框架中将配电自动化总体功能归纳为四个主要功能组如图1 所示。它们分别为:电网运行功能组、运行计划及优化功能组、维修管理功能组和用户接口管理及控制功能组。目前国内配电自动化的研究和实施主要集中在“电网运行功能”, 已投入运行的许多配电自动化系统都具备了运行监视与控制、故障管理和统计报表等功能。但是对“运行计划及其优化功能组”包括电网运行模拟和运行工作计划和优化功能的研究和系统开发相对欠缺。其中电网运行模拟功能的目的就是对配电网历史运行状态状况进行探讨和检测, 实现运行工作计划
如图：配电自动化主动能组
如图：配电运行探讨与检测总体功能模式和电网运行
（2） 探讨与检测功能模式
配电网运行探讨与检测可以分为两个大的功能组: 配变及用户运行探讨与检测和电网运行探讨与检测。
配变及用户运行探讨与检测功能组以一台配变低压侧的历史运行数据作为探讨基础, 由配变经济运行探讨与检测、无功补偿装置运行探讨与检测、用户电压质量探讨和用户供电可靠性及设备可靠性探讨与检测四个功能模块组成。
电网运行探讨与检测功能组包括基于三相潮流的电网运行模拟、电网电能损耗探讨与检测、电网运行优化和系统可靠性探讨四个功能模块。该功能组以全系统的历史运行数据为基础, 包括所有记录的配变低压侧的数据、对非测点记录的负荷预测数据和馈线首端的历史运行数据。值得指出的是, 在历史数据库中所记录的这些数据都应该是经过配电系统状态估计处理后的数据而不是直接采用各盯U采集的“生数据”。此外, 实际中压低压配电系统中的电流和电压是三相不对称的, 因此三相潮流计算是电网运行探讨与检测功能组的基础。
探讨配电网运行与检测总体功能模式。
○1 配变及用户运行探讨与检测配变及用户运行探讨与检测功能组中的配变经济运行探讨与检测模块包括配电变压器经济运行区域探讨。和配变电能损耗探讨两大功能。探讨与检测的输出为: 配电变压器每日、月综合、季度综合和年度综合的日运行点轨迹、运行点处于各运行域的统计及运行合理性检测( 变压器运行是否合理、不合理的原因) 、电能损耗( 配变的铜损、铁损和总损耗率) 。
无功补偿装置运行探讨与检测模块包括电容器投切和无功补偿效益探讨、补偿装置运行效果探讨与检测和无功补偿装置运行模拟三个部分。根据电容器投切的历史记录和运行参数的历史记录, 电容器投切和无功补偿效益探讨的输出为: 带时标的电容器投切曲线、电压无功及电容器运行综合曲线、无功补偿电量、局部节电量和综合节电量。补偿装置运行效果探讨与检测的输出为:电容器投入运行总时间、补偿装置运行限值合理性检测、配电变压器分头位置合理性检测。无功补偿装置运行模拟功能应能够对限值或分头位置不合理补偿装置给出改进的数值, 用历史运行数据进行电容器投切模拟,为自动装置确定更合理的动作限值和配变分头的合理位置。
用户电压质量探讨模块包括电压合格率计算、谐波探讨和电压不平衡度探讨。电压合格率计算结果应包括: 各相的和三相综合的日、月、季度、年度累计电压越上限时间和累计电压越下限时间、电压合格率、电压最高值和电压最低值。谐波探讨和电压不平衡度探讨的输出为:分相的和三相的电压电流波形和频谱、电压畸变率和电流畸变率、负序电压分量、不平衡度。
用户供电可靠性探讨给出该负荷点的月、季度、年度累计用户停电(计划停电和故障停电)持续时间、供电可靠率。设备可靠性探讨给出变压器、隔离开关、负荷开关等电气设备的累计故障停运时间和累计检修停运时间、可靠率和故障率、累计过负荷时间和次数、负荷最长持续过时间、累计运行时间、设备寿命消耗等。
○2 电网运行探讨与检测
电网运行探讨和检测功能组中的电网运行模拟主要实现以下功能: 重演历史任意记录时刻的系统运行状态, 模拟在最大负荷、最小负荷和平均负荷情况下采用不同运行方式时系统各元件的三相电流、各节点三相电压以及三相功率分布, 计算三相馈电线路负载率以及疲劳元件估计与报警。
电网电能损耗探讨与检测模块计算各元件、各条线路和全系统的月、季度、年度的理论电能损耗和实际电能损耗, 检测可能的漏电元件的窃电现象。
电网运行优化包括配电系统电压无功运行最优化和网络重构两部分。配电系统电压无功运行最优化在各负荷点历史运行月均、季度或年均日负荷曲线的条件下, 在配电变压器低压无功补偿设备和配变分头可调节的范围内, 以网络损耗最小为目标,确定线路首端和各配电变压器低压侧最佳运行电压日曲线、配变分头最佳位置和各低压无功补偿点的最佳无功补偿容量日曲线。配电网络重构是在最大负荷、最小负荷和平均负荷情况下, 以网络损耗最小为目标确定最佳的开式运行方式, 并且计及从当前运行方式进行改变时所需的费用( 包括改变运行方式的人工及设备费、停电费用等) 。系统可靠性探讨包括元件、各线路和全系统的各种可靠性指标的计算和各元件故障率、检修率以及寿命消耗等统计和计算。
3 结束语
综上所述，并提出了的功能模式合理,能够对配电网的运行状况作出详尽的探讨与检测, 电网运行管理人员在大量数据海洋中提出有用的信息, 以提高配电网运行的经济性和可靠性。
论文作者:黄增武
论文发表刊物:《基层建设》2017年6期
论文发表时间:2017/6/14
标签：功能论文; 电网论文; 电压论文; 负荷论文; 装置论文; 电容器论文; 数据论文; 《基层建设》2017年6期论文;