CN110912138A - 一种配网合环的控制方法 - Google Patents
一种配网合环的控制方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110912138A CN110912138A CN201911236497.6A CN201911236497A CN110912138A CN 110912138 A CN110912138 A CN 110912138A CN 201911236497 A CN201911236497 A CN 201911236497A CN 110912138 A CN110912138 A CN 110912138A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- current
- loop
- power
- loop closing
- load
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 31
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 5
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 11
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 2
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000008676 import Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
- H02J3/04—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks for connecting networks of the same frequency but supplied from different sources
- H02J3/06—Controlling transfer of power between connected networks; Controlling sharing of load between connected networks
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Abstract
本发明涉及一种配网合环的控制方法,属于电网合环技术领域。该方法是根据配电网合环网络画出简化后的等值电路,获取合环环形网络中的等值阻抗、节点负荷,根据环形网络潮流分布特点求得流出电源点的复功率,运用基尔霍夫电流定律求得流向联络线母线的复功率,并进一步求得流过联络线的环流复功率,再由环流复功率计算稳态环流、冲击环流,由稳态环流、冲击环流叠加负荷电流后求得流过联络线出口断路器的稳态电流、冲击电流,将合环稳态电流与保护最小触发电流、联络线上设备最大允许工作电流,合环冲击电流与过流速断保护触发电流进行比较,进而判断是否可以执行合环操作。本发明所述方法简单实用、安全可靠,广泛适用于配电网的合环操作。
Description
技术领域
本发明属于电网合环技术领域,具体涉及一种配网合环的控制方法,该方法主要适用于35kV及以下配电网合环。
背景技术
随着经济的迅速发展,对供电可靠性的要求越来越高,配网中手拉手双向或多向供电方式在网架结构形式上提高了供电可靠性,但传统的停电转供电仍有短时的停电,打破了供电连续性,不停电合环转供电成为提高供电可靠性的有效途径。不适宜的合环操作会产生过大的合环电流,导致保护动作跳闸,停电面积扩大。现有的配网不停电合环转供电技术尚不成熟,一般要有复杂的建模和仿真校验,而且不同的运行工况多要进行不同的校验,或者增加更多的设备装置获取合环点测量数据,或者进行复杂的潮流计算,或者计算精度、适用范围不理想。况且合环前后,环路中的潮流都有变化,很难用简单公式直接计算出的环流大小,不能准确反映实时变化的运行工况。以上情况导致配网合环转供电大多依然是传统的停电转供,合环转供电应用率低。CN 105429137A公布了一种配网合环转供电的方法,但探求环流复功率的线性表示公式过程稍显复杂,仿真过程中增加了一定误差,影响了计算精度;未考虑线路上T接负荷和主变压器中压侧带负荷的情形,等效过程影响了计算精度,且适用范围有一定的局限性。因此如何克服现有技术的不足是目前电网合环技术领域亟需解决的问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术的不足,提供一种计算准确、操作简便的配电网合环的控制方法,为电力调度员(调控员)开展配电网合环操作提供依据,有效提高供电可靠性。
为实现上述目的,本发明采用的技术方案如下:
一种配网合环的控制方法,包括以下步骤:
(1)假定全网电压均为额定电压,忽略导纳支路,根据配网合环网络画出简化后的等值电路;
(2)获取合环环形网络中的等值阻抗、节点负荷;
(4)根据步骤(3)所得流出电源点的复功率和步骤(2)获取的合环环形网络中的节点负荷,运用基尔霍夫电流定律求得流向联络线母线的复功率:式中m为等值电路中电源节点至联络线一侧母线负荷节点的节点数,不含联络线一侧母线负荷节点;m≥2的自然数且m<p,为负荷节点m的运算负荷;
(6)根据步骤(5)所得合环时的环流复功率和联络线两侧母线平均电压计算出合环时的稳态环流;
(7)由合环路径的冲击系数及步骤(6)所得稳态环流计算出合环时的冲击环流;
(8)根据步骤(6)所得稳态环流分别与合环前两条联络线出口断路器负荷电流叠加得到通过两条联络线出口断路器稳态电流;
(9)根据步骤(7)所得冲击环流分别与合环前两条联络线出口断路器负荷电流叠加得到通过两条联络线出口断路器冲击电流;
两条联络线出口断路器同时满足稳态电流小于过流保护最小触发电流和冲击电流小于速断保护触发电流,并且稳态电流小于联络线上设备最大允许工作电流时,则执行合环操作;否则终止合环操作。
进一步,优选的是,步骤(2)中,所述合环环形网络中的等值阻抗通过获取合环环形网络中的主变压器、线路参数计算求得;
所述节点负荷,用复数表示,由数据采集与监视控制系统获取。
进一步,优选的是,步骤(3)中,求得流出电源点的复功率的具体方法为:根据简化后的等值电路,用简化的回路电流法列出方程,解方程即可得到。
进一步,优选的是,步骤(6)中,根据步骤(5)所得合环时的环流复功率和联络线两侧母线平均电压计算合环稳态环流的具体步骤包括:
根据环流复功率计算环流视在功率:
其中,P为环流有功功率,Q为环流无功功率,R∑为环路总电阻、X∑为环路总电抗,P′、Q′为环流复功率乘以环路总阻抗共轭值的复数实部和虚部;
根据环流视在功率和联络线两侧母线平均电压计算合环稳态环流。
本发明中所述的数据采集与监视控制系统为SCADA系统。
本发明中所述的节点负荷的获取方式不限于SCADA系统,还可以通过其它测量方式获得。
本发明中环流视在功率可以由环流复功率直接取模计算,也可以将环流复功率转化为P+jQ的形式后再取模计算。
本发明与现有技术相比,其有益效果为:
本发明控制方法更为准确、简单、实用,获取数据容易,不需要增加设备,易于实施;等效过程更合理,精度和准确性更高,误差更小;考虑了线路上T接负荷和主变压器中压侧带负荷的情形,适用范围情况更广泛,可为配电网合环操作提供有力依据,能有效提高供电可靠性,减少停电损失,保证用户利益,具有很强的应用价值。
附图说明
图1为本发明配网合环控制方法的流程示意图;
图2为本发明应用实例两个110kV变电站10kV联络线示意图;
图3为本发明应用实例合环后的简化等值电路示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的详细描述。
本领域技术人员将会理解,下列实施例仅用于说明本发明,而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件者,按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用材料或设备未注明生产厂商者,均为可以通过购买获得的常规产品。
一种配网合环的控制方法,包括以下步骤:
(1)假定全网电压均为额定电压,忽略导纳支路,根据配网合环网络画出简化后的等值电路;
(2)获取合环环形网络中的等值阻抗、节点负荷;
(4)根据步骤(3)所得流出电源点的复功率和步骤(2)获取的合环环形网络中的节点负荷,运用基尔霍夫电流定律求得流向联络线母线的复功率:式中m为等值电路中电源节点至联络线一侧母线负荷节点的节点数,不含联络线一侧母线负荷节点;m≥2的自然数且m<p,为负荷节点m的运算负荷;
(6)根据步骤(5)所得合环时的环流复功率和联络线两侧母线平均电压计算出合环时的稳态环流;
(7)由合环路径的冲击系数及步骤(6)所得稳态环流计算出合环时的冲击环流;
(8)根据步骤(6)所得稳态环流分别与合环前两条联络线出口断路器负荷电流叠加得到通过两条联络线出口断路器稳态电流;
(9)根据步骤(7)所得冲击环流分别与合环前两条联络线出口断路器负荷电流叠加得到通过两条联络线出口断路器冲击电流;
两条联络线出口断路器同时满足稳态电流小于过流保护最小触发电流和冲击电流小于速断保护触发电流,并且稳态电流小于联络线上设备最大允许工作电流时,则执行合环操作;否则终止合环操作。
步骤(2)中,所述合环环形网络中的等值阻抗通过获取合环环形网络中的主变压器、线路参数计算求得;
所述节点负荷,用复数表示,由数据采集与监视控制系统获取。
步骤(3)中,求得流出电源点的复功率的具体方法为:根据简化后的等值电路,用简化的回路电流法列出方程,解方程即可得到。
步骤(6)中,根据步骤(5)所得合环时的环流复功率和联络线两侧母线平均电压计算合环稳态环流的具体步骤包括:
根据环流复功率计算环流视在功率:
其中,P为环流有功功率,Q为环流无功功率,R∑为环路总电阻、X∑为环路总电抗,P′、Q′为环流复功率乘以环路总阻抗共轭值的复数实部和虚部;
根据环流视在功率和联络线两侧母线平均电压计算合环稳态环流。
应用实例
以110kV甲、乙两个变电站的10kV联络线路为例讲述配电网合环的情况。如图2所示,两座110kV变电站电源点来自同一个220kV变电站的110kV母线。110kV甲变电站为两台三卷变(110kV/35kV/10kV),主变压器三侧并列运行、35kV侧、10kV侧均有负荷;110kV乙变电站为两台两卷变(110kV/10kV),主变压器两侧并列运行,10kV侧有负荷。110kV乙变电站110kV进线线路上有T接负荷。节点1、2、3、4、5为画等值电路时需要等效的节点。
10kV线路合环后,形成电磁环网,潮流分布符合环形网络特点,假定全网电压都为额定电压,忽略导纳支路,画出简化后的等值电路,如图3所示,10kV线路上的负荷移至相应10kV母线上进行等效。运用回路电流法,可列方程:
其中,为流经阻抗Z1的电流,为节点2、3、4、5的注入电流;Z1为节点1、2之间的等值阻抗,Z2为节点2、3之间的等值阻抗,Z3为节点3、4之间的等值阻抗,Z4为节点4、5之间的等值阻抗,Z5为节点5、1之间等值阻抗。
式(2)中,等值阻抗Z1、Z2、Z3、Z4、Z5可由已知主变压器、线路参数求得,节点2、3、4、5的运算负荷可由SCADA系统调度员界面获取,或通过其它测量方式获得。为流经阻抗Z1的复功率的共轭值, 为相应运算负荷的共轭值。
通过解方程(2)可得流经阻抗Z1的复功率分别为:
那么,流向联络线母线的复功率:
则,流经阻抗Z3的复功率,即为环流复功率:
当110kV甲、乙变电站主变压器分列运行时,不在环路内的主变压器所带负荷等效为节点负荷,画等值电路时相应增加节点,环流复功率计算方法与上述类似,公式(5)可推广至更多节点的情况。
令P′=P5R5+Q5X5+P4(R4+R5)+Q4(X4+X5)-P3(R1+R2)-Q3(X1+X2)-P2R1-Q2X1,Q′=-P5X5+Q5R5-P4(X4+X5)+Q4(R4+R5)+P3(X1+X2)-Q3(R1+R2)+P2X1-Q2R1,则:
求得环流复功率后,环流视在功率可通过环流复功率取模求得:
进一步,可求得合环时的稳态环流:
其中,U为母线电压,取联络线两侧母线平均电压;
那么,通过两条联络线出口断路器的稳态电流:
Id1稳=I稳环+If1,Id2稳=I稳环+If2 (10)
其中,If1、If2为合环前两条联络线出口断路器负荷电流;
那么,通过两条联络线出口断路器的冲击电流分别为:
Id1冲=I冲环+If1=2.55I稳环+If1,
Id2冲=I冲环+If2=2.55I稳环+If2 (12)
当通过两条联络线出口断路器同时满足稳态电流小于过流保护最小触发电流和冲击电流小于速断保护触发电流(Id1稳<Id1最小触发,Id2稳<Id2最小触发,Id1冲<Id1速断触发,Id2冲<Id2速断触发),并且稳态电流小于联络线上设备最大允许工作电流时,则执行合环操作;否则终止合环操作,需进行负荷调整或选取其他时段再进行判定。
计算、比较、判断过程可借助系统或电子表格或其他工具进行实现,比如公式导入数据采集与监视控制系统(SCADA系统)可实现在线实时计算、比较、判断。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (4)
1.一种配网合环的控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)假定全网电压均为额定电压,忽略导纳支路,根据配网合环网络画出简化后的等值电路;
(2)获取合环环形网络中的等值阻抗、节点负荷;
(4)根据步骤(3)所得流出电源点的复功率和步骤(2)获取的合环环形网络中的节点负荷,运用基尔霍夫电流定律求得流向联络线母线的复功率:式中m为等值电路中电源节点至联络线一侧母线负荷节点的节点数,不含联络线一侧母线负荷节点;m≥2的自然数且m<p,为负荷节点m的运算负荷;
(6)根据步骤(5)所得合环时的环流复功率和联络线两侧母线平均电压计算出合环时的稳态环流;
(7)由合环路径的冲击系数及步骤(6)所得稳态环流计算出合环时的冲击环流;
(8)根据步骤(6)所得稳态环流分别与合环前两条联络线出口断路器负荷电流叠加得到通过两条联络线出口断路器稳态电流;
(9)根据步骤(7)所得冲击环流分别与合环前两条联络线出口断路器负荷电流叠加得到通过两条联络线出口断路器冲击电流;
两条联络线出口断路器同时满足稳态电流小于过流保护最小触发电流和冲击电流小于速断保护触发电流,并且稳态电流小于联络线上设备最大允许工作电流时,则执行合环操作;否则终止合环操作。
2.根据权利要求1所述配网合环的控制方法,其特征在于,步骤(2)中,所述合环环形网络中的等值阻抗通过获取合环环形网络中的主变压器、线路参数计算求得;
所述节点负荷,用复数表示,由数据采集与监视控制系统获取。
3.根据权利要求1所述配网合环的控制方法,其特征在于,步骤(3)中,求得流出电源点的复功率的具体方法为:根据简化后的等值电路,用简化的回路电流法列出方程,解方程即可得到。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201911236497.6A CN110912138A (zh) | 2019-12-05 | 2019-12-05 | 一种配网合环的控制方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201911236497.6A CN110912138A (zh) | 2019-12-05 | 2019-12-05 | 一种配网合环的控制方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN110912138A true CN110912138A (zh) | 2020-03-24 |
Family
ID=69822991
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201911236497.6A Pending CN110912138A (zh) | 2019-12-05 | 2019-12-05 | 一种配网合环的控制方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN110912138A (zh) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111725835A (zh) * | 2020-05-01 | 2020-09-29 | 上海交通大学 | 含分布式电源配电网合环操作冲击电流抑制方法 |
CN111917110A (zh) * | 2020-06-29 | 2020-11-10 | 国电南瑞南京控制系统有限公司 | 一种直流配电网合环、解环控制方法、系统及存储介质 |
CN112531717A (zh) * | 2020-12-09 | 2021-03-19 | 深圳供电局有限公司 | 一种电力系统合环潮流计算方法及装置 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105429137A (zh) * | 2015-12-09 | 2016-03-23 | 云南电网有限责任公司红河供电局 | 配网合环转供电的方法 |
CN105552882A (zh) * | 2015-12-09 | 2016-05-04 | 云南电网有限责任公司红河供电局 | 一种电网合环的控制方法 |
CN107749635A (zh) * | 2017-11-15 | 2018-03-02 | 江苏方天电力技术有限公司 | 一种配电网合环运行优化方法 |
CN108229753A (zh) * | 2018-01-30 | 2018-06-29 | 清华大学 | 一种热电耦合系统的分布式调度方法 |
-
2019
- 2019-12-05 CN CN201911236497.6A patent/CN110912138A/zh active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105429137A (zh) * | 2015-12-09 | 2016-03-23 | 云南电网有限责任公司红河供电局 | 配网合环转供电的方法 |
CN105552882A (zh) * | 2015-12-09 | 2016-05-04 | 云南电网有限责任公司红河供电局 | 一种电网合环的控制方法 |
CN107749635A (zh) * | 2017-11-15 | 2018-03-02 | 江苏方天电力技术有限公司 | 一种配电网合环运行优化方法 |
CN108229753A (zh) * | 2018-01-30 | 2018-06-29 | 清华大学 | 一种热电耦合系统的分布式调度方法 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111725835A (zh) * | 2020-05-01 | 2020-09-29 | 上海交通大学 | 含分布式电源配电网合环操作冲击电流抑制方法 |
CN111917110A (zh) * | 2020-06-29 | 2020-11-10 | 国电南瑞南京控制系统有限公司 | 一种直流配电网合环、解环控制方法、系统及存储介质 |
CN111917110B (zh) * | 2020-06-29 | 2022-01-28 | 国电南瑞南京控制系统有限公司 | 一种直流配电网合环、解环控制方法、系统及存储介质 |
CN112531717A (zh) * | 2020-12-09 | 2021-03-19 | 深圳供电局有限公司 | 一种电力系统合环潮流计算方法及装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105552882B (zh) | 一种电网合环的控制方法 | |
CN109103879B (zh) | 一种全维度配电网合环评估方法 | |
CN105429137B (zh) | 配网合环转供电的方法 | |
CN110912138A (zh) | 一种配网合环的控制方法 | |
CN104158199B (zh) | 对电力系统实时状态进行无功电压优化控制的系统和方法 | |
CN107732905A (zh) | 变流器并网型分布式电源的短路电流计算方法 | |
CN113887157A (zh) | 基于rtds的主动配电网自动化终端网络闭环测试方法 | |
CN105183999A (zh) | 含光伏电站的电力系统最大短路电流计算方法 | |
CN111697571A (zh) | 配电网络合环操作时合环电流计算方法 | |
CN111756075A (zh) | 一种含分布式电源的配电系统算例设计与测试方法 | |
CN115327272A (zh) | 一种slcc换相技术的主回路参数计算方法、系统和可读介质 | |
CN110417001B (zh) | 一种10kV配电网联络线合环转电的方法 | |
Zhang et al. | Electromagnetic transient simulation research on operation characteristics of power grid with large-scale new energy | |
CN106300347B (zh) | 一种能快速确定10kV配电线路合环调电可行性的工程应用方法 | |
CN108879752A (zh) | 一种基于低压限流环节的参数优化方法 | |
CN107565547A (zh) | 一种配电网运行可靠性评估及优化系统 | |
CN110912139A (zh) | 中高压电网合环运行的控制方法 | |
CN111404161A (zh) | 智慧用电管理及台区间互济转供系统及方法 | |
Vicente et al. | Interval arithmetic for short-circuit computation in MV radial networks with Distributed Generation | |
CN112769106A (zh) | 一种自适应电流保护方法、系统及存储介质 | |
CN204696694U (zh) | 一种500kV变电站220kV侧含源供电网络动态无功需求评估测试系统 | |
Zhou et al. | Research on voltage quality improvement strategies for long power supply lines in Guangzhou region considering small hydropower | |
Liang et al. | Analysis of Fault Characteristics of Rural Distribution System with High Proportion Distributed Photovoltaic | |
Zhu et al. | Analysis And Calculation Of The Short-Circuit Current Of Xiamen VSC-HVDC Project | |
De Santis et al. | Feasibility of power flow control on LV distribution systems |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200324 |