CN103956743B - 一种基于相位差的10kv配电网优化方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于相位差的10kV配电网优化方法及装置,方法首先对10kV配电网进行调研获取其电压等级序列、变压器型式、变电站个数和网络结构信息,然后更换相应的110kV变压器或35kV变压器来消除110kV变电站和35kV变电站的低压侧相位差。装置的110kV变电站和35kV变电站的高压侧分别与220kV变电站相连,低压侧分别与10kV配电线路连接。本发明根据当前配电网的信息更换相应的110kV变压器或35kV变压器来消除相位差,不仅充分利用现有存量配电网资产,只增加少量投资就解决了10kV配电网存在相位差的问题,而且提高了10kV配电网的供电可靠性,减少了10kV配电网的停电时间。

Description

一种基于相位差的10KV配电网优化方法及装置
技术领域
[0001] 本发明涉及配电网网络结构技术领域,具体地说是一种基于相位差的1kV配电网优化方法及装置。
背景技术
[0002] 1kV配电网是电网的重要组成部分,它直接面对用户,直接关系到对用户的安全、可靠供电。近几年来,由于经济发展势头强劲,工业化、城市化进程加快;另外旧城改造也在大规模开展;这些对配电网的影响很大,同时也对配电网提出了更高的要求。因此对现有的1kV配电网进行优化,以满足经济发展及负荷不断增长的需要是十分必要的。
[0003] 目前,我国许多地区电网同时存在220、110、35和10千伏电压等级,由于220/110/35kV三绕组220kV变压器联接组别一般为YNynOdlI ;220/35kV双绕组220kV变压器联接组别一般为YNdll ;110/10kV双绕组IlOkV变压器联接组别一般为YNdll ;35/10kV双绕组35kV变压器联接组别一般为YNdl I,联接组别为YNynOdl I变压器的相量位形图如图2所示,联接组别为YNdll变压器的相量位形图如图3所示,因此,IlOkV变电站所出1kV线路相角与35kV变电站所出1kV线路存在30度相位差。但是,存在相位差的1kV配电网存在以下冋题:
[0004] I)两侧电源不允许合环运行,不能实现不中断供电的倒闸操作,给用户特别是对连续性生产用电要求高的工业企业(如化工、煤矿、冶金、制药等)会造成较大的影响和经济损失。
[0005] 2)给电力调度运行操作和管理带来负担。如果错误的合环倒闸操作,会引起电气弱联系设备严重过负荷,继电保护误动作,甚至损坏电气设备或造成大范围停电事故。
发明内容
[0006] 为了解决上述问题,本发明提供了一种基于相位差的1kV配电网优化方法及装置,可以充分利用现有存量配电网资产,只需要少量投资就可以解决10千伏电网存在相位差的冋题。
[0007] 本发明解决其技术问题所采取的技术方案是:本发明的一种基于相位差的1kV配电网优化方法,所述1kV配电网包括220kV变电站、IlOkV变电站、35kV变电站和1kV配电线路,所述220kV变电站分别与I 1kV变电站和35kV变电站的高压侧相连,所述I 1kV变电站和35kV变电站的低压侧分别与1kV配电线路连接,其特征是:所述优化方法首先对1kV配电网进行调研,获取电网的电压等级序列、变压器型式、变电站个数和网络结构信息;然后根据调研信息更换相应的IlOkV变压器或35kV变压器来消除IlOkV变电站和35kV变电站的低压侧相位差。
[0008] 进一步地,所述220kV变电站包括220/110/35kV三绕组220kV变压器或220/35kV双绕组220kV变压器。
[0009] 进一步地,所述消除IlOkV变电站和35kV变电站的低压侧相位差的过程包括以下步骤:
[0010] 判断变压器型式,如果220/110/35kV三绕组220kV变压器的联接组别为YNynOdlI,并且110/10kV双绕组IlOkV变压器和35/10kV双绕组35kV变压器的联接组别均为YNdll,则进入下一步,否则结束;
[0011] 判断1kV线路联络情况,如果IlOkV变电站低压侧的1kV线路与35kV变电站低压侧的1kV线路存在联络,则进入下一步,否则结束;
[0012] 比较IlOkV变电站与35kV变电站的个数,如果IlOkV变电站的个数大于35kV变电站个数的一半时,则更换35kV变电站主变为YNynO+dll联接组别的35kV变压器,否则更换IlOkV变电站主变为YNynlO+dll联接组别的IlOkV变压器。
[0013] 进一步地,所述消除IlOkV变电站和35kV变电站的低压侧相位差的过程包括以下步骤:
[0014] 判断变压器型式,如果220/35kV双绕组220kV变压器的联接组别为YNdll,并且110/10kV双绕组IlOkV变压器和35/10kV双绕组35kV变压器的联接组别均为YNdl I,则进入下一步,否则结束;
[0015] 判断1kV线路联络情况,如果IlOkV变电站低压侧的1kV线路与35kV变电站低压侧的1kV线路存在联络,则进入下一步,否则结束;
[0016] 比较IlOkV变电站与35kV变电站的个数,如果IlOkV变电站的个数大于35kV变电站个数的一半时,则更换35kV变电站主变为YNynO+dll联接组别的35kV变压器,否则更换IlOkV变电站主变为YNynlO+dll联接组别的IlOkV变压器。
[0017] 进一步地,上述方法中所述的1kV配电线路包括1kV架空线路和1kV电缆线路。
[0018] 本发明的一种基于相位差的1kV配电网优化装置,包括220kV变电站、IlOkV变电站、35kV变电站和1kV配电线路,所述220kV变电站分别与IlOkV变电站和35kV变电站的高压侧相连,所述IlOkV变电站和35kV变电站的低压侧分别与1kV配电线路连接,其特征是:所述220kV变电站的220/110/35kV三绕组220kV变压器的联接组别为YNynOdll,220kV变电站的220/35kV双绕组220kV变压器的联接组别为YNdll ;110kV变电站低压侧的1kV线路与35kV变电站低压侧的1kV线路之间设置有联络开关,且IlOkV变电站的110/10kV双绕组IlOkV变压器和35kV变电站的35/10kV双绕组35kV变压器的联接组别分别为YNdll和YNynO+dll,或者IlOkV变电站的110/10kV双绕组IlOkV变压器的联接组别和35kV变电站的35/10kV双绕组35kV变压器的联接组别分别为YNynO+dll和YNdll。
[0019] 进一步地,当IlOkV变电站的个数大于35kV变电站个数的一半时,35kV变电站主变的联接组别为YNynO+dll,IlOkV变电站主变的联接组别为YNdll ;当IlOkV变电站的个数小于35kV变电站个数的一半时,IlOkV变电站主变的联接组别为YNynlO+dll,35kV变电站主变的联接组别为YNdlI。
[0020] 进一步地,所述1kV配电线路包括1kV架空线路和1kV电缆线路。
[0021] 本发明的有益效果是:本发明根据当前配电网的电压等级序列、变压器型式、变电站个数和网络结构等信息,通过更换相应的I 1kV变压器或35kV变压器来消除IlOkV变电站和35kV变电站的低压侧1kV配电线路的相位差,不仅充分利用现有存量配电网资产,只增加少量投资就解决了 1kV配电网存在相位差的问题,而且提高了 1kV配电网的供电可靠性,减少了 1kV配电网的停电时间。
附图说明
[0022] 通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述,本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
[0023] 图1为本发明所述装置的结构示意图;
[0024] 图2为本发明所述方法的流程图;
[0025] 图3为联接组别为YNynOdll三绕组变压器的相量位形图;
[0026] 图4为联接组别为YNdll双绕组变压器的相量位形图;
[0027] 图5为联接组别为YNynlO+dll双绕组变压器的相量位形图;
[0028] 图6为联接组别为YNynO+dll双绕组变压器的相量位形图;
[0029] 图中,
[0030] A、B、C为尚压侧相量,a、b、c为中压侧相量,x、y、z为低压侧相量;
[0031] I为220kV变电站,2为35kV变电站,3为IlOkV变电站。
具体实施方式
[0032] 下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开,下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外,本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的,其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意,在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本发明省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本发明。
[0033] 实施例1
[0034] 如图1和图2所示,本发明的一种基于相位差的1kV配电网优化方法,所述1kV配电网包括220kV变电站、I 1kV变电站、35kV变电站和1kV配电线路,所述220kV变电站分别与IlOkV变电站和35kV变电站的高压侧相连,所述IlOkV变电站和35kV变电站的低压侧分别与1kV配电线路连接。其中,所述220kV变电站包括220/110/35kV三绕组220kV变压器,所述的1kV配电线路包括1kV架空线路和1kV电缆线路。
[0035] 所述优化方法包括以下步骤:
[0036] 对1kV配电网进行调研,获取电网的电压等级序列、变压器型式、变电站个数和网络结构信息;
[0037] 判断变压器型式,如果220/110/35kV三绕组220kV变压器的联接组别为YNynOdlI,并且110/10kV双绕组IlOkV变压器和35/10kV双绕组35kV变压器的联接组别均为YNdll,则进入下一步,否则结束;
[0038] 判断1kV线路联络情况,如果IlOkV变电站低压侧的1kV线路与35kV变电站低压侧的1kV线路存在联络,则进入下一步,否则结束;
[0039] 比较IlOkV变电站与35kV变电站的个数,如果IlOkV变电站的个数大于35kV变电站个数的一半时,则更换35kV变电站主变为YNynO+dll联接组别的35kV变压器,否则更换IlOkV变电站主变为YNynlO+dll联接组别的IlOkV变压器。
[0040] 根据实施例1所述方法对1kV配电网进行优化后的一种基于相位差的1kV配电网优化装置,该装置包括220kV变电站、IlOkV变电站、35kV变电站和1kV配电线路,所述220kV变电站分别与IlOkV变电站和35kV变电站的高压侧相连,所述IlOkV变电站和35kV变电站的低压侧分别与1kV配电线路连接,所述220kV变电站的220/110/35kV三绕组220kV变压器的联接组别为YNynOdll ;110kV变电站低压侧的1kV线路与35kV变电站低压侧的1kV线路之间设置有联络开关,当IlOkV变电站的个数大于35kV变电站个数的一半时,35kV变电站主变的联接组别为YNynO+dl I,I 1kV变电站主变的联接组别为YNdl I ;当IlOkV变电站的个数小于35kV变电站个数的一半时,IlOkV变电站主变的联接组别为YNynlO+dl I,35kV变电站主变的联接组别为YNdl I。通过更换带平衡绕组的变压器来消除变压器的1kV低压侧的相位差问题。
[0041] 参考图3、图4、图5和图6可知,本发明根据当前配电网的电压等级序列、变压器型式、变电站个数和网络结构等信息;通过将相应的IlOkV变压器或35kV变压器更换为通过带平衡绕组的主变来消除IlOkV变电站和35kV变电站的低压侧1kV配电线路的相位差,不仅充分利用现有存量配电网资产,只增加少量投资就解决了 1kV配电网存在相位差的问题,而且提高了 1kV配电网的供电可靠性,减少了 1kV配电网的停电时间。
[0042] 实施例2
[0043] 如图1和图2所示,本发明的一种基于相位差的1kV配电网优化方法,所述1kV配电网包括220kV变电站、I 1kV变电站、35kV变电站和1kV配电线路,所述220kV变电站分别与IlOkV变电站和35kV变电站的高压侧相连,所述IlOkV变电站和35kV变电站的低压侧分别与1kV配电线路连接。其中,所述220kV变电站采用220/35kV双绕组220kV变压器,所述的1kV配电线路包括1kV架空线路和1kV电缆线路。
[0044] 所述优化方法包括以下步骤:
[0045] 对1kV配电网进行调研,获取电网的电压等级序列、变压器型式、变电站个数和网络结构信息;
[0046] 判断变压器型式,如果220/35kV双绕组220kV变压器的联接组别为YNdll,并且110/10kV双绕组IlOkV变压器和35/10kV双绕组35kV变压器的联接组别均为YNdl I,则进入下一步,否则结束;
[0047] 判断1kV线路联络情况,如果IlOkV变电站低压侧的1kV线路与35kV变电站低压侧的1kV线路存在联络,则进入下一步,否则结束;
[0048] 比较IlOkV变电站与35kV变电站的个数,如果IlOkV变电站的个数大于35kV变电站个数的一半时,则更换35kV变电站主变为YNynO+dll联接组别的35kV变压器,否则更换IlOkV变电站主变为YNynlO+dll联接组别的IlOkV变压器。
[0049] 根据实施例2所述方法对1kV配电网进行优化后的一种基于相位差的1kV配电网优化装置,该装置包括220kV变电站、IlOkV变电站、35kV变电站和1kV配电线路,所述220kV变电站分别与IlOkV变电站和35kV变电站的高压侧相连,所述IlOkV变电站和35kV变电站的低压侧分别与1kV配电线路连接,所述220kV变电站的220kV变电站的220/35kV双绕组220kV变压器的联接组别为YNdlI ;110kV变电站低压侧的1kV线路与35kV变电站低压侧的1kV线路之间设置有联络开关,当IlOkV变电站的个数大于35kV变电站个数的一半时,35kV变电站主变的联接组别为YNynO+dl I,I 1kV变电站主变的联接组别为YNdl I ;当IlOkV变电站的个数小于35kV变电站个数的一半时,IlOkV变电站主变的联接组别为YNynlO+dl I,35kV变电站主变的联接组别为YNdl I。通过更换带平衡绕组的变压器来消除变压器的1kV低压侧的相位差问题。
[0050] 参考图3、图4、图5和图6可知,本发明根据当前配电网的电压等级序列、变压器型式、变电站个数和网络结构等信息;通过将相应的IlOkV变压器或35kV变压器更换为带平衡绕组的主变来消除IlOkV变电站和35kV变电站的低压侧1kV配电线路的相位差,不仅充分利用现有存量配电网资产,只增加少量投资就解决了 1kV配电网存在相位差的问题,而且提高了 1kV配电网的供电可靠性,减少了 1kV配电网的停电时间。
[0051] 以上所述只是本发明的优选实施方式,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也被视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种基于相位差的1kV配电网优化方法,所述1kV配电网包括220kV变电站、I 1kV变电站、35kV变电站和1kV配电线路,所述220kV变电站分别与I 1kV变电站和35kV变电站的高压侧相连,所述IlOkV变电站和35kV变电站的低压侧分别与1kV配电线路连接,其特征是:所述优化方法首先对1kV配电网进行调研,获取电网的电压等级序列、变压器型式、变电站个数和网络结构信息;然后根据调研信息更换相应的IlOkV变压器或35kV变压器来消除IlOkV变电站和35kV变电站的低压侧相位差; 所述220kV变电站包括220/110/35kV三绕组220kV变压器或220/35kV双绕组220kV变压器; 当220kV变电站采用220/110/35kV三绕组220kV变压器时,所述消除IlOkV变电站和35kV变电站的低压侧相位差的过程包括以下步骤: 判断变压器型式,如果220/110/35kV三绕组220kV变压器的联结组别为YNynlO+dll,并且110/10kV双绕组I 1kV变压器和35/10kV双绕组35kV变压器的联结组别均为YNdl I,则进入下一步,否则结束; 判断1kV线路联络情况,如果IlOkV变电站低压侧的1kV线路与35kV变电站低压侧的1kV线路存在联络,则进入下一步,否则结束; 比较IlOkV变电站与35kV变电站的个数,如果IlOkV变电站的个数大于35kV变电站个数的一半时,则更换35kV变电站主变为YNynO+dll联接组别的35kV变压器,否则更换IlOkV变电站主变为YNynlO+dll联接组别的IlOkV变压器; 当220kV变电站采用220/35kV双绕组220kV变压器时,所述消除I 1kV变电站和35kV变电站的低压侧相位差的过程包括以下步骤: 判断变压器型式,如果220/35kV双绕组220kV变压器的联结组别为YNdl I,并且110/10kV双绕组IlOkV变压器和35/10kV双绕组35kV变压器的联结组别均为YNdl I,则进入下一步,否则结束; 判断1kV线路联络情况,如果IlOkV变电站低压侧的1kV线路与35kV变电站低压侧的1kV线路存在联络,则进入下一步,否则结束; 比较IlOkV变电站与35kV变电站的个数,如果IlOkV变电站的个数大于35kV变电站个数的一半时,则更换35kV变电站主变为YNynO+dll联接组别的35kV变压器,否则更换IlOkV变电站主变为YNynlO+dll联接组别的IlOkV变压器。
2.根据权利要求1所述的一种基于相位差的1kV配电网优化方法,其特征是:所述1kV配电线路包括1kV架空线路和1kV电缆线路。
3.一种基于相位差的1kV配电网优化装置,包括220kV变电站、IlOkV变电站、35kV变电站和1kV配电线路,所述220kV变电站分别与IlOkV变电站和35kV变电站的高压侧相连,所述IlOkV变电站和35kV变电站的低压侧分别与1kV配电线路连接,其特征是:所述220kV变电站包括220/110/35kV三绕组220kV变压器或220/35kV双绕组220kV变压器,所述220kV变电站的220/110/35kV三绕组220kV变压器的联结组别为YNynl0+dl I,220/35kV双绕组220kV变压器的联结组别为YNdlI ;110kV变电站低压侧的1kV线路与35kV变电站低压侧的1kV线路之间设置有联络开关,且IlOkV变电站的110/10kV双绕组IlOkV变压器和35kV变电站的35/10kV双绕组35kV变压器的联结组别分别为YNdll和YNynO+dll,或者IlOkV变电站的110/10kV双绕组IlOkV变压器的联结组别和35kV变电站的35/10kV双绕组35kV变压器的联结组别分别为YNynlO+dll和YNdlI。
4.根据权利要求3所述的一种基于相位差的1kV配电网优化装置,其特征是: 当I 1kV变电站的个数大于35kV变电站个数的一半时,35kV变电站主变的联接组别为YNynO+dll,IlOkV变电站主变的联接组别为YNdll ;当IlOkV变电站的个数小于35kV变电站个数的一半时,IlOkV变电站主变的联接组别为YNynlO+dll,35kV变电站主变的联接组别为YNdlI。
5.根据权利要求3或4所述的一种基于相位差的1kV配电网优化装置,其特征是:所述1kV配电线路包括1kV架空线路和1kV电缆线路。
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基于电压序列优化的高铁新区电网规划方案研究;汪湲等;《山东电力技术》;20140515;第41卷(第3期);第9页 *

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