摘要:近年来,随着我国经济水平的不断提高,社会对电能的需求不断增加。为了适应电力负荷的增长,中国正在积极改革和建设一个强大的智能电网。随着投资的增加,电网的改造和建设已经在全国范围内全面展开,但在建设过程中,人们发现一些早期的配电网建设缺乏规划和经济考虑,配电网存在问题,线路经常出现超合规故障,配电网实力雄厚。直接影响整个配电网的可靠性和稳健性。配电网结构强度的评估是配电网规划和建设的重要组成部分。为了建立一个更安全、更可靠的配电网,对配电网结构强度的评估是值得研究的。
关键词:配电网;网架结构;坚强性评估
1 配电网特点分析及组成
1)配电网不同于输电网地域比较集中,配电网具有大量的分段和联络开关及复杂的负荷节点和供电支路。配电网还具有一定的规模性,并且配电网络是一个非全连通网络,相比与全连通网络的连接数目0(N2),实际配电网的网络连接数目是0(N)。配电网还具有变结构特征,如果结构需要做出调整和重构时,配电网网架结构也会随之变动,因此配电网络网架结构多处于变动中,可以说配电网网架结构多样且复杂。另外,配电网电压等级较低、级数多,和输电网线路相比单条电线传送距离和功率不大,因此输电网的准则和分析手段,并不能完全适用配电网的分析。当配电网在运行中出现线路或电气原件故障时,将会出现负荷转供现象。此外,配电网中每个节点,每条线路都具有不同的灵敏性,并且这会反映在节点及线路承受负荷变化能力上。这些因素都影响着配电网网架结构的坚强性。
2)配电网是指由架空线路、电缆、配电变压器、开关、无功补偿电容和一些其他设施所组成,在电力网中起着重要的分配电能作用。配电网按照电压的等级来分类,可以分为高压配电网、中压配电网和低压配电网。如果按供电区的功能来分,又可将配电网分为城市配电网、农村配电网和工厂配电网等。而城市配电网一般都是指高压配电网。配电网一般都采用闭环设计和开环运行的方式,它的结构呈辐射状。馈线保护包括瞬时电流、定时限电流和过电流三种速断保护:
(1)瞬时电流的速断保护,又被称为电流速断保护,指的是根据能够躲过馈线末端短路时流过保护的最大三相短路电流来进行断定,能够快速的对故障展开切除工作。
(2)定时限电流速断保护,则是和相邻线进行共同配合保护整定。
(3)过流速断保护,指的是根据能够躲过馈线最大的负荷电流,结合与相邻馈线和过流保护功能来实现共同配合保护,能够在很大程度上保证相邻馈线的安全。而就架空的馈线来说,电力人员应该为其配备一个三相一次重合闸。通过这样的方式能够在发生配电网故障的时候,迅速的发展问题并加以解决,从而尽快的恢复正常供电。而对于并不用同相邻馈线进行配合保护的馈线,通常只需要采用瞬时电流速断保护以及过电流速断保护。
2 配电网网架结构坚强性的提出
城市电网结构坚强性可以描述为城市电网承受各种扰动而保持系统稳定的能力,属于广义电力系统安全性范畴。在分析结构坚强性评估与现有电网安全性评估方法异同的基础上,提出一套全新的电网结构坚强性评价指标体系。该体系统筹考虑电网结构的宏微观特性,涵盖拓扑结构量和运行状态量两大指标簇,并运用标准离差率对指标分布均匀性进行分析,实现对整个城市电网结构坚强性的综合评估。通过华东某地区城市电网算例分析表明,提出的指标体系合理有效,为城市电网安全性评估提供一个新的角度。
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3 配电网网架结构的坚强性评估
3.1 配电网网架结构负荷裕度评估
配电网是运行中面临着持续的负荷增长,配电网经历着不断的负荷高低的变化,这一过程中的变化能力和承受能力与负荷裕度有着很大的关系。裕度评估是衡量配电网网架坚强性的重要指标和参考。配电网网架结构裕度是整个配电网运行中各个支路、节点的功率和电压的约束标准。如果配电网网架结构做出调整和变化时,都需要进行裕度评估,利用裕度评估情况,计算配电系统的热极限、电压降极限。另一方面,裕度指标是静态电压稳定性安全指标的一种,配电网网架结构处于不同状态是会得到不同的裕度值,裕度评估是配电网网架结构坚强性评估的重要组成部分。
3.2 配电网网架结构抗毁性评估
配电网网架结构抗毁性评估,是分析配电网网架结构的安全性及抵御破坏的能力,是评价配电网网架结构坚强性的重要指标。配电网网架结构抗毁性影响着整个配电网网架结构的稳定性和可靠性,配电网网架结构抗毁性分析至关重要。经过很多学者的调查研究发现,我国百分之八十左右的停电事故均是由于配电网网架发生故障,故障发生原因和配电网网架结构抗毁性不过关有着直接关系。因此在配电网建设中不仅要考虑到经济性,更重要的是要考虑到配电网的安全性和抗毁性,避免配电网出现故障,造成停电事故。
3.3 配电网网架结构坚强度评估
想要对配电网网架结构坚强性进行评估,就必须要评估配电网网架结构的坚强度,配电网网架机构坚强度决定着单个负荷点供电裕度及负荷承载能力,影响着整个配电网络停电事故发生率及元件故障率。如果整个配电网网架结构坚强度达到一定标准,即使任意独立元件发生故障或被切除,依然不会对其他线路造成影响,也不会导致跳闸或停电,并不会引起整个配电网络的崩溃。配电网络实际运行中的变动都需要以网架结构坚强度为依据。配电网网架结构坚强度评估是验证配电网网架结构坚强性评估有效性的重要手段。
4 结语
电能是科学发展、社会进步、经济飞跃的原动力。供电稳定至关重要,电能作为国民经济发展的支柱,关系着众多企业的生产,一旦配电网络出现故障,造成停电将导致众多企业停产无法正常运营,这会给企业造成不同程度的经济损失。配电网必须稳定、可靠,稳定的供电是电力企业生存发展的根本和基础。配电网网架影响着供电稳定和供电质量,一旦配电网网架结构出现故障或损坏将直接影响供电。所以针对配电网网架结构的坚强性评估值展开大量的研究讨论。电能是我国最主要的能源之一,不论是工业发展还是国防建设都离不开电力,电能与其他能源相比具有快捷、方便、高效、应用广泛等优势。电能可以说是现代社会中应用最为广泛的能源。想要对配电网网架结构坚强性进行评估,需要先对整个配电网网架结构的裕度、坚强度、抗毁性进行评估,配电网网架结构坚强性进行评估是保障配电网络稳定性,预防配电网事故发生的重要手段。
参考文献:
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[2]李志搏.关于我国配电网网架结构故障防范对策[J].浙江建筑工程学院,2011,11(14):132-136.
[3]王慧灵.试论配电网网架结构坚强度评估[J].江苏水利电力工程学院,2012,13(03):119-126.
论文作者:孙源
论文发表刊物:《基层建设》2018年第35期
论文发表时间:2019/2/26
标签:网架论文; 配电网论文; 结构论文; 坚强论文; 电网论文; 负荷论文; 电流论文; 《基层建设》2018年第35期论文;