配电网闭环运行方式研究
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配电网闭环运行模式分析姚德泉【摘要】国内配电网一般采用闭环设计,开环运行的供电方式,城市10 kV配电网络已形成了“手拉手”的环行供电网络,通过解合环操作可减少停电时间,供电可靠性也得到一定的提高,但依然存在短时停电问题,随着我国社会经济的快速发展,负荷需求增长迅速,尤其是重要敏感用户对供电可靠性的要求越来越高,迫切需要进一步提供配网供电可靠性.文中对10kV配电网闭环运行模式进行研究分析,并提出一种可行的网架结构优化方案.【期刊名称】《江苏电机工程》【年(卷),期】2016(035)002【总页数】3页(P16-18)【关键词】配电网;供电可靠性;闭环设计;开环运行;网架优化【作者】姚德泉【作者单位】国电南瑞科技股份有限公司,江苏南京211106【正文语种】中文【中图分类】TM711供电可靠性是指供电系统对用户持续供电的能力,配电网可靠性则是配电网络对配电对象持续供电的能力。
供电可靠性直接反映了供电系统对用户的供电能力和服务质量,而配电网络作为供电系统实现对用户供电中极其重要和复杂的一环,是目前提高供电系统可靠性最关键的环节,正受到更多的重视。
随着社会经济的不断发展,对电网高可靠性的要求越来越高,而配电网一次网架对可靠性影响占到很大的比重,本文通过对国内和新加坡的配电网进行分析比较,提出改进配网一次网架的方案,并对其影响进行研究分析。
1.1 新加坡配电网现状1.1.1 网架结构新加坡的配网以22 kV网架为主,分布在城市各分区,以闭环“N-2”规则运行。
变电站每两回22 kV馈线构成环网形成花瓣结构称之为梅花状供电模型[1]。
新加坡的“梅花”接线如图1所示。
不同电源变电站的每2个环网中间又相互连接,组成花瓣式相切的形状,其网络接线实际上是由变电站间单联络和变电站内单联络组合而成,2个环网之间的联络处为最重要的负荷所在。
由一个变电站的一段母线引出的一条出线环接多个配电站后,再回到本站的另一条母线,由此构成一个花瓣,多条出线便构成多个花瓣,多个花瓣构成以变电站为中心的一朵花,每个变电站就是一朵梅花。
地铁供电系统环网供电技术的应用研究1. 引言1.1 研究背景地铁作为城市公共交通系统的重要组成部分,其供电系统一直是保障地铁正常运行的关键之一。
随着城市化进程的加速,地铁线路的开通和延伸不断增加,对供电系统的要求也越来越高。
传统的地铁供电系统存在着一些问题,例如供电线路过长、供电方式单一、能耗高等,为了解决这些问题,环网供电技术逐渐引入到地铁供电系统中。
环网供电技术是一种新型的供电方式,通过构建一个闭合的环形供电网,实现多点供电,有效提高供电系统的稳定性和可靠性。
在地铁供电系统中应用环网供电技术,可以有效解决传统供电系统存在的问题,提高供电效率,减少能耗,提高线路的安全性和稳定性。
对地铁供电系统环网供电技术的应用进行深入研究,对于提高地铁系统的运行效率和服务质量具有重要意义。
1.2 研究意义地铁供电系统环网供电技术是地铁系统中的重要组成部分,其应用研究具有重要的意义。
环网供电技术能够有效提高地铁系统的供电效率和稳定性,保障地铁线路的正常运行。
环网供电技术能够减少对环境的影响,降低能源消耗,符合可持续发展的要求。
通过研究地铁供电系统环网供电技术的应用,可以为其他行业提供借鉴和参考,促进技术创新和发展。
深入研究地铁供电系统环网供电技术,可以为提高城市轨道交通系统的运行效率和安全性提供技术支持,促进城市交通建设的发展。
对地铁供电系统环网供电技术的应用研究具有重要的理论和实践意义。
1.3 研究目的研究目的旨在深入探讨地铁供电系统环网供电技术的应用研究,分析其在地铁运营中的实际效果和潜在优势,为地铁供电系统的改进和提升提供理论依据。
通过对地铁供电系统环网供电技术的原理、应用场景和发展现状进行研究,旨在揭示其在其他行业的潜在应用价值,促进技术的跨界创新和推广。
通过分析地铁供电系统环网供电技术的优势和应用案例,旨在为地铁运营商和相关研究机构提供决策参考,促进技术的推广和应用。
最终,研究将对地铁供电系统环网供电技术的未来发展趋势进行预测,总结研究成果的实际应用价值,为相关领域的技术创新和发展提供指导。
浅谈 10kV配电网环网供电安全运行方式摘要:供电环网是指电源与负荷点借电力线路联结成环形的供电方式。
环形供电具有许多优点,但也存有一些缺陷。
为进一步提升环网供电的安全性与可靠性,本文运用文献法、调查法对10kV配电网环网供电安全运行方式展开分析论述,以供借鉴与参考。
关键词:10kV配电网;环网供电;安全运行近年来我国经济、科技、文化等各个方面都有了很大发展,社会获得了巨大进步,同时人们对供电质量、供电安全等的要求也不断提高。
我国的供电技术水平在近几年虽然有了很大提升,但与德国等发达国家相比还有很大的发展空间。
因此我国需进一步研究优化供电技术,使用切实可行的配网自动化技术实现故障快速隔离与恢复供电。
近些年一些企业开始使用环形供电方式,环形供电方式有一定的优点,如环形供电的安全性与可靠性更高。
运行过程中,环内任一线路发生故障,开关都能及时将这一故障段切除,故而负荷点的供电不受影响,功率损耗与电压损耗也能得到有效降低,供电安全、供电质量以及供电的经济性都能得到保证【1】。
在看到环形供电优点的同时也需要看到环形供电的缺陷。
下面结合实际,对10kV配电网环网供电安全方面的问题做具体分析。
110kV配电网环网供电安全隐患10kV配电网环网供电安全隐患来源于多个方面。
如环网中有些线路材料不过关或设备性能比较低下,就会导致供电安全受到影响。
线路材料不过关时,在运行过程中就有可能发生起火事故,进而造成供电中断,给用户带来许多不便。
目前部分企业或单位在建设配电网环网时为降低经济成本,增加自身经济收益而采购性能质量比较低下的材料,使整个配电网的安全性、稳定性与耐久性大大降低。
如环网中部分线路与设备的绝缘性不过关,在运行过程中出现电流外泄情况,电流在泄露路径中产生电弧、高温以及电火花【2】。
此外环网安全事故还有可能来自于技术因素。
当10kV配电网环网设计技术、施工技术不过关时,环网的安全性与可靠性就得不到保障,环网在运行过程中更容易出现故障。
10kV配网闭环运行方式的应用探讨作者:伍伟春来源:《电子技术与软件工程》2013年第22期摘要随着经济的快速发展,计算机技术和现代通讯技术的诞生,使我们进入一个全新的数字信息时代,逐渐从自动化开始向智能化、数字化和信息化的方向上演变,这个过程中能源成为促进和维持社会各行各业发展的核心。
尤其是电力资源的应用,已经成为世界的主题,本文就10kV配网闭环运行方式的应用进行详细的研究和讨论,希望为电力系统运行的稳定性和可靠性提供一些借鉴和参考。
【关键词】10kV配网环运行方式应用1 我国10kV配网运行方式的应用的意义90年代以前,或许在我们的印象之中,一旦电力系统出现故障,就意味着整个城镇都要停电个几个小时,甚至是一天两天或者更久。
进入21世纪以来,这种现象似乎才有所改善,但是,不得不说,基于10kV配网闭环运行方式会形成环流,当线路需要改造或者发生故障时,就要进行相位的变动,从而不得不采取停电的措施。
但是,随着人们生活水平的不断提高,用户对于电力供应的稳定性和可靠性要求越来越高,对于停电这种问题十分敏感。
不仅会对人们的日常生活带来许多不便,对于供电企业也带来了严重的损失,同时,也损害了电力企业的社会形象。
因此,在10kV配网闭环运行方式的应用中通过先闭环再断开相应的故障支路,不仅可以减小停电的影响范围,还提高了供电的可靠性和稳定性。
为了,避免停电对于用户和供电企业的影响,10kV配网闭环运行方式成为电力系统可靠运行和稳定运行的重要环节。
2 10kV 配网闭环运行方式的特点和技术要求10kV配网闭环运行方式通常是需要与变压器的电磁回路进行连接而形成环路的一种配电网操作手段。
当上一级的线路发生故障跳闸断开后,所有的电流就会通过闭环线路进行流通,当达到电力系统的动能以及热能的极限后,就会在系统中产生电磁振荡,损坏相关电力设备,为此,在10kV配网闭环方式的操作必须注意以下几方面的内容:(1)要求相位是相同的,要求闭环处的电压差在一定的标准范围之内。
配电网闭环运行方式研究徐琳1,张群2,卢继平3,辜锡峰4王磊4张炜4(1.绍兴电力局用电管理所,浙江省绍兴市312000;2.绍兴市汤浦水库有限公司,浙江省绍兴市312364;3.重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室,重庆 400044;4.贵阳市供电局,贵阳 550001)[摘要] 目前,双端供电已成为常用的供电模式,但国内配电网一般采用闭环设计、开环运行的供电方式。
在倒负荷或检修时,通过合、解环操作来减少停电时间和停电范围,提高供电可靠性,但合、解环操作必然会引起非故障线路不必要的停电,给用户造成损失。
为了更加有效地减少停电范围和时间,提高供电可靠性,增加供电量,可以采用配电网闭环运行方式。
采用这种运行方式,可以充分地利用现有的网络资源,使用户获得两个或更多个电源供电,在提高了供电的可靠性的同时,也大大节省了投资。
[关键词] 配电网;环网;运行方式Study on the Closed loop Operation Mode of Distribution NetworkXU Lin1,LU Jiping1,GU Xifeng2 wanglei 2 zhangwei2(1. Chongqing University, State Key Laboratory of Power Transmission Equipment & SystemSecurity and New Technology, Chongqing 400044,China; 2.guiyangpowerguiyang550001,chian)[Abstract]At present, two terminal power supply has been the common mode. But closed loop design and open loop operation is commonly used in the domestic distribution network. When load is switched or electrical equipment is maintained, power blackout time and range can be decreased by closing the loop or opening the loop so that the power supply reliability can be improved. But the operation would bring unnecessary blackout of normal line and consumers’ lost. In order to reduce blackout time and range and improve power supply reliability and increase the supplied power, closed loop operation mode in distribution network can be used. In the closed operation mode, the network resources could be full of use and it could provide two or more power source to the consumers. It can improves the reliability of power supply and reduces investment largely.[Key words] Distribution Network; Loop Network; Operation Mode1 简述随着国民经济的增长,用户对供电可靠性的要求越来越高,供电的可靠与否将直接对用户的生产和生活产生影响。
配电线路自动化系统配置及其运行方式研究摘要:本文主要是以10kv的配电线路为例,给出配电线路自动化的实施方案,并研究多电源以及多回路的环形供电系统的运行方式。
关键词:配电线路自动化系统运行方式随着我们国家城市以及农村电网的改造项目的全面开展,自动化的配电网已经在全国各地开展起来。
其中,配电线路自动化作为配电网自动化的重要一部分,对于整个配电网来说具有重要的意义。
下面我们就以10kv的配电线路为例,给出配电线路自动化的实施方案,并研究多电源以及多回路的环形的供电系统的运行方式。
1 配电线路自动化系统的设计目标对于配电网的自动化系统来说,其设计的原则主要是为了对配电线路进行综合性管理,因此,配电线路自动化系统的设计目标如下:1.1 实现配网线路的可靠性以及稳定性运行,降低停电的时间,缩小在停电过程中设计到的范围,尽最大可能地减少由于停电而产生的有关损失。
1.2 对配电线路的相关设备的实际运行情况进行科学、专业监控,并且对于配电网进行实时的检测,从而确保配电网的相关事故得到准确、快捷的处理。
1.3 提升配网系统的整体管理以及运行的水平,在数据化的信息系统基础上,对配电系统的相关设备以及配电线路加强管理强度,保证对配电系统的相关设备以及配电的线路实施管理的过程中及时、科学而又准确,从而提升设备的使用效率,增强配电系统的实际供电能力。
1.4 实现配电系统资源的共享,在一定程度上优化配电决策,提高系统管理,提升配电的工作效率。
1.5 在以“总体规划、分布实施”为配电系统的原则的基础上,实现市区全部范围之内的自动化配电系统。
1.6 在设计配电系统方案的过程中,需要始终坚持实用原则和经济原则,并且在确保配电系统的实施的可靠性以及经济性,为配电线路自动化系统的设计提供科学而又成熟的产品与技术,确保实施设备的质量,确保设计的系统的可靠以及稳定。
为了实现上述配电线路自动化系统的设计目标,我们需要对配电线路的实际结构以及配电的主要接线方式进行合理的优化与合理的分段,与此同时,对于配电线路的相关通信设备、自动化的配电开关以及主站的dms软件进行科学的选择。
浅谈配电网运行方式分析、安排和管理措施摘要:电网运行方式是电网调度运行的一项重要工作,是确保电网安全、稳定、经济运行的重要保障。
配电网运行方式安排是充分考虑配网结构、电源与负荷的分布以及设备运行的承载能力等,作出风险分析和有效的管理措施,统筹协调电网基建、生产、经营工作的组织,充分发挥输变电设备的输电能力,最大限度地满足负荷需求,使配电网安全运行和连续可靠供电,确保供电质量符合规定标准,实现配网整体的安全、稳定、可靠、灵活及经济运行。
关键词:配电网;运行方式;接线类型;风险分析;管理措施引言在各项技术应用的背景下,配电网建设日益完善,配电网和运行技术与设备水平在持续优化,对提高配电网运行效果具有重要意义。
以提高电电网运行稳定性为目的,需要做好对运行方式的研究,做好运行方式的安排工作,尤其是在配电网运行方式管理信息化与智能化比较低的情况下,为满足社会经济发展需求,需要持续对运行方式进行优化。
1 配电网特点分析配电网是从输电网接受电能,再分配给各用户的电力网。
当前配电网供电可靠性较低,主要因素为配电网结构薄弱,检修及新增用户一般需停电进行,因而造成频繁停电,配电管理系统不健全,一旦发生故障时,判断、隔离和恢复供电不够迅速,系统调峰能力不足或供电容量不足,非正常运行方式下有可能人为限电。
1.1 涉及范围广泛从电网运行管理现状来看,经常受到各项因素影响,电网运行方式管理具有工作量大、难度高等特点,必须要做好综合分析。
要在多种可行方案中确定最优运行方案,须进行大量的分析与计算。
从实际情况来看,需要分析计算的数据包括生产管理、检修计划、用电需求、基建信息以及设备状况等不同环节多项信息,想要确保最终计算结果的准确性,需要选择合适的计算方式,并对各设备元件故障设定与停运进行分析,根据各项数据信息编制完成运行方式安排。
1.2 纵横面配合性高在安排电网运行方式时,掌握配电网负荷特性的前提下,需要不同用户与不同部门之间进行分工协作,如根据不同片区的电网发展计划、继电保护要求等内容,由相应部门根据不同用户需求来合理分配资源与权限。
配电网闭环运行方式研究徐琳1,张群2,卢继平3,辜锡峰4王磊4张炜4(1.绍兴电力局用电管理所,浙江省绍兴市312000;2.绍兴市汤浦水库有限公司,浙江省绍兴市312364;3.重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室,重庆 400044;4.贵阳市供电局,贵阳 550001)[摘要] 目前,双端供电已成为常用的供电模式,但国内配电网一般采用闭环设计、开环运行的供电方式。
在倒负荷或检修时,通过合、解环操作来减少停电时间和停电范围,提高供电可靠性,但合、解环操作必然会引起非故障线路不必要的停电,给用户造成损失。
为了更加有效地减少停电范围和时间,提高供电可靠性,增加供电量,可以采用配电网闭环运行方式。
采用这种运行方式,可以充分地利用现有的网络资源,使用户获得两个或更多个电源供电,在提高了供电的可靠性的同时,也大大节省了投资。
[关键词] 配电网;环网;运行方式Study on the Closed loop Operation Mode of Distribution NetworkXU Lin1,LU Jiping1,GU Xifeng2 wanglei 2 zhangwei2(1. Chongqing University, State Key Laboratory of Power Transmission Equipment & SystemSecurity and New Technology, Chongqing 400044,China; 2.guiyangpowerguiyang550001,chian)[Abstract]At present, two terminal power supply has been the common mode. But closed loop design and open loop operation is commonly used in the domestic distribution network. When load is switched or electrical equipment is maintained, power blackout time and range can be decreased by closing the loop or opening the loop so that the power supply reliability can be improved. But the operation would bring unnecessary blackout of normal line and consumers’ lost. In order to reduce blackout time and range and improve power supply reliability and increase the supplied power, closed loop operation mode in distribution network can be used. In the closed operation mode, the network resources could be full of use and it could provide two or more power source to the consumers. It can improves the reliability of power supply and reduces investment largely.[Key words] Distribution Network; Loop Network; Operation Mode1 简述随着国民经济的增长,用户对供电可靠性的要求越来越高,供电的可靠与否将直接对用户的生产和生活产生影响。
提高了供电的可靠性,用户的损失就会减少,供电部门的经济效益也就会增加。
但是,电力部门要提高供电可靠性水平,就必须改进生产技术或新建、扩建和改造现有的电力设施,增大系统容量,提高系统和设备的健康水平,因而也就必须增加额外投资[1]。
本文在分析了配电网闭环运行的可行性,及其低投资的良好经济性的基础上,提出对配电网中对供电可靠性要求较高的线路进行分段,并采用闭环运行方式的方案,这样就可以避免线路故障时,因倒换开关进行负荷转移而引起的不必要停电,提高了供电可靠性。
2闭环运行方案及实例分析配电网要进行环网运行主要需要以下几个方面的研究工作:一是根据配电网的供电现状,选择要进行闭环改造的线路及其闭环联接方式;二是对配电网的接线图及其设备数据参数整理得到其数学模型,进行基本的电力系统潮流计算,判断是否可以闭环运行,及改造前后电能质量是否有所改善;三是对改造后的线路进行保护装置动作值的整定和校验,并对闭环运行方式的故障处理和运行操作情况进行分析,论证改造后供电可靠性是否有所提高。
2.1 贵阳市供电局城南配电网基本情况贵阳市南区是一个经济发达、用电量大的地区,在该地区有许多重要的用户负荷,这些用户对供电可靠性的要求非常高,一般都要求有两回或多于两回线路对其供电。
因此,本文提出对带有重要用户负荷的几条主要线路采用闭环运行方式的方案。
针对该方案,本论文通过对采用配电网闭环运行方式所需的技术上的支持的详细论述,证明了该配电网采用闭环运行方式在技术上的可行性。
通过对贵阳市城南供电局配电网实际运行状况的分析,得知该配电网中对供电可靠性要求较高的重要负荷主要集中在以下几条线路:彭都、都司、都邮、都科、南路、观林、观科、林会、兴林、兴箭、沙箭。
为了满足用户对供电可靠性的要求,并节省投资,可就这几条线路建立一个小型环网,并使其闭环运行,对于其他线路,则仍采用开环运行方式的方案。
贵阳市城南供电局配电网目前采用的是双电源链式接线闭环结构、开环运行方式。
因此,本文在此基础上对所选线路进行分段,闭合其环网开关,使其采用三开关五分段[2]双电源链式闭环运行方式[3],这样既可以提高供电可靠性,又能充分利用现有的配电网资源,最大限度地减少电网改造的投资。
2.2贵阳市城南供电局配电网闭环前后潮流计算与结果分析对闭环前后的配电网进行潮流分析计算,一是可以对整个配电网目前的运行情况有一个定量的认识,指导改造的重点;二是可以与改造后进行对比,便于评价改造效果的优劣[4]。
为了在保证一定计算精度的前提下简化计算的复杂性,在计算中,仅对该配电网的重载运行情况进行分析。
采用重载运行的数据进行分析,可以更加深入地认识线路运行中存在的问题,并与环网闭环后的数据进行比较,从而确定是否可以进行环网闭环改造。
功率因数统一取为该配电网实际运行中的功率因数值0.95,负荷大小则采用实际运行中记录到的各负载最大负荷。
配电网闭环前潮流计算的结果如下面表1、表2所示。
表1 闭环前各支路潮流注:表中所表示的功率值均规定由变电站流向线路为正,下同。
表2 闭环前各母线电压压侧(10kV或35kV)电压,以其基准电压为准,下同。
由计算结果可知,该配电网开环运行时,各线路最大压降为2.5%。
各节点电压及潮流均符合要求,电压合格率为100%。
环网部分总线损率为3.96%。
可见,该配电网的电压合格率很高,线路损耗也很低。
要进行配电网闭环运行,首先要保证的就是闭环后功率传输发生转移,不会引起线路的过载,各节点电压仍满足要求,而线路损耗不能明显增加,使系统失去稳定性。
本文对该配电网闭环后的运行方式进行了潮流计算,计算结果如表3、表4所示。
表3 闭环后各支路潮流表4 闭环后各母线电压变压器、线路运行情况完全正常,无过载现象出现,各线路最大压降为1.6%。
各节点电压及潮流均符合要求,电压合格率为100%。
环网部分总线损率为2.56%。
与闭环前相比,闭环后由于传输功率的转移,个别线路的压降和线损率略有上升,但总线损率有一定幅度的降低,这说明配电网的闭环运行不仅可以提高供电可靠性,而且还可以降低线路的功率损耗,使供电更加经济。
通过对闭环前后的潮流的分析,可看出闭环后各节点的电压均满足要求,线路损耗也有一定程度的降低,因此,该配电网满足采用闭环运行的潮流要求。
2.3 贵阳市城南供电局配电网闭环运行方式保护设置的研究继电保护装置是电力系统不可分割的一部分,是电力系统安全运行的保证,合理配置与正确使用继电保护装置十分重要。
闭环后,网络的结构发生了变化,因此,必须对闭环后配电网各条线路中的继电保护装置的整定值进行了调整,使其相互配合,以满足闭环运行方式的要求[5]。
配电网闭环运行方式下,每条线路均由双侧或三侧电源供电,在进行计算时要尤其注意分支电流的影响,充分考虑各保护装置在动作灵敏度和动作时限上的相互配合,保证动作的选择性,还要注意各保护动作的方向性的判定。
以都邮-南路线为例,都邮-南路线的开关设置情况如图1所示,经分析得知无论故障发生在环网分段开关的哪侧,分段开关都必须跳开,因此可设置分段开关的工作方式是检测其两侧电压,两侧均有压则延时闭合,如出现单侧或双侧失压则跳开。
这样就不需再为分段开关整定专门的保护动作值,而只需整定出口断路器和环网联络开关的保护动作值。
图1 都邮-南路线接线示意图环网闭合后,线路都是由双电源或三电源供电,在进行整定保护时,必须考虑流经断路器的电流的方向性。
配电网线路上没有带负荷的母线,如果在分段点两侧装设两台变压器和两套保护装置,来解决方向性的问题的话,将会大大增加改造的投资,而且对提高供电可靠性的作用也不大。
因此,可以用两套带功率方向元件的保护装置并联控制断路器的动作,这样既可以解决保护的方向性问题,提高供电可靠性,又可以减少断路器投资。
2.4 闭环方案运行分析配电网闭环前后,网络的结构发生了变化,各开关之间的配合也发生了变化,因此在正常运行及故障处理时,开关的操作也不尽相同,下面对闭环前后,配电网正常运行和故障时各开关的动作状况进行分析,说明其不同之处,以确保配电网闭环后能够可靠、安全地运行[6]。
① 闭环前闭环前,正常运行时,分段开关常闭,环网联络开关常开,在故障时根据对故障状况的分析来确定各开关如何动作。
1) 都邮-南路线图2 开环时都邮-南路线接线示意图该线路上保护装置是由变电站出口断路器#Q04、#Q07、环网联络开关#Q05和环网分段开关#Q06组成。
(1)正常运行正常运行时变电站出口断路器#Q04、#Q07,环网分段开关#Q06处于合闸状态,环网联络开关#Q05处于断开状态,两条线路组成环网结构,采用开环运行方式,各开关的分合闸操作可就地完成和采用远方控制。
(2)瞬时故障当C 点发生瞬时短路故障时,出口断路器#Q07跳闸,环网分段开关#Q06检测到双侧失压而跳闸,瞬时故障消失,经时间T1,开关#Q07重合成功,开关#Q06检测到单侧有压而重合成功,线路恢复供电。