我國(guó)配電網(wǎng)遵循“閉環(huán)設(shè)計(jì),開(kāi)環(huán)運(yùn)行”的原則。當(dāng)配電網(wǎng)線路長(zhǎng)時(shí)間高負(fù)荷運(yùn)行或設(shè)備計(jì)劃?rùn)z修時(shí),需對(duì)負(fù)荷進(jìn)行轉(zhuǎn)供,目前廣泛采用“先通后斷”的方式,即合環(huán)轉(zhuǎn)供電。合環(huán)轉(zhuǎn)供電可在供電不間斷的情況下,實(shí)現(xiàn)負(fù)荷轉(zhuǎn)移,滿足電力用戶對(duì)供電可靠性的要求。但合環(huán)過(guò)程中可能會(huì)產(chǎn)生較大的穩(wěn)態(tài)環(huán)流及沖擊電流,導(dǎo)致繼電保護(hù)誤動(dòng)、電力設(shè)備過(guò)載,造成合環(huán)失敗。因此,合環(huán)穩(wěn)態(tài)電流與沖擊電流計(jì)算是進(jìn)行合環(huán)分析的基礎(chǔ),而配電網(wǎng)合環(huán)模型則是進(jìn)行合環(huán)電流計(jì)算的關(guān)鍵。
饋線負(fù)荷具有隨機(jī)特性,隨時(shí)間有較大的波動(dòng)性,一般難以獲取饋線每個(gè)負(fù)荷的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),處理起來(lái)相對(duì)困難,故現(xiàn)有的合環(huán)模型基本都忽略負(fù)荷,會(huì)導(dǎo)致合環(huán)電流的計(jì)算出現(xiàn)較大偏差。隨著實(shí)時(shí)同步測(cè)量技術(shù)的發(fā)展,通過(guò)微型同步相量測(cè)量裝置(micro-Phasor Measurement Unit, μPMU)可實(shí)時(shí)獲取配電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)相量數(shù)據(jù),μPMU以其優(yōu)異性能在配電網(wǎng)具有廣闊的應(yīng)用前景。
針對(duì)現(xiàn)有配電網(wǎng)合環(huán)模型在負(fù)荷處理上存在的不足,華南理工大學(xué)電力學(xué)院、廣東省新能源電力系統(tǒng)智能運(yùn)行與控制企業(yè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的研究人員賴勝杰、夏成軍、紀(jì)煥聰、王澤青,在2022年第11期《電工技術(shù)學(xué)報(bào)》上撰文,考慮負(fù)荷對(duì)合環(huán)穩(wěn)態(tài)及暫態(tài)過(guò)程的影響,基于饋線首末端少量微型同步相量測(cè)量裝置(μPMU)的實(shí)時(shí)量測(cè)信息對(duì)負(fù)荷進(jìn)行等效處理,提出計(jì)及負(fù)荷等值阻抗的合環(huán)轉(zhuǎn)供電分析模型。
研究人員在該模型的基礎(chǔ)上,進(jìn)行合環(huán)穩(wěn)態(tài)電流及沖擊電流的計(jì)算。在穩(wěn)態(tài)電流的求解過(guò)程中,對(duì)疊加定理的應(yīng)用原理進(jìn)行了詳細(xì)分析。對(duì)于合環(huán)沖擊電流,重點(diǎn)研究了最嚴(yán)重合閘時(shí)刻下的計(jì)算方法,同時(shí),根據(jù)本文的合環(huán)模型,提出了一種基于最佳頻率法求解沖擊電流的有效方法,可以提高沖擊電流計(jì)算的準(zhǔn)確性,且不需要進(jìn)行復(fù)雜的潮流計(jì)算過(guò)程。
他們基于PSCAD/EMTDC仿真軟件搭建具體的算例模型,驗(yàn)證了該模型與計(jì)算方法的有效性。算例分析結(jié)果表明,采用該合環(huán)模型及方法計(jì)算合環(huán)電流準(zhǔn)確性較高。研究人員最后表示,新型電力系統(tǒng)背景下,隨著分布式電源、電動(dòng)汽車(chē)等大量接入配電網(wǎng),需要進(jìn)一步研究考慮分布式電源出力不確定性以及電動(dòng)汽車(chē)充電隨機(jī)性的配電網(wǎng)合環(huán)分析模型。
本文編自2022年第11期《電工技術(shù)學(xué)報(bào)》,論文標(biāo)題為“計(jì)及負(fù)荷等值阻抗的配電網(wǎng)合環(huán)轉(zhuǎn)供電分析模型”。本課題得到了廣東省重點(diǎn)領(lǐng)域研發(fā)計(jì)劃資助項(xiàng)目的支持。