一种配电网合环负荷转供方法与流程

本发明属于电力系统技术领域，具体涉及一种配电网合环负荷转供方法。

背景技术：

我国配电网多为辐射状单回路接线方式。当线路发生故障时，需要切断电源，就会造成该支路用户端的短时间停电，破坏了系统供电的稳定性，无法满足用户对供电连续性的要求。合环通过闭合联络开关，将同一电压等级的两条或多条配电线路从辐射状接线转换为环状接线的操作。合环转供电作为一种新型的供电方式，不需额外架设线路，当故障发生，需要进行停电操作时，通过联络开关(合环点在支路上)或母联开关(合环点在母线上)即可从另一支路获取电能，节省了线路建设的投资，同时也保证供电的连续性与可靠性。

目前，配电网合环转供电过程中，环内潮流控制、电厂出力控制、负荷控制主要依靠人工计算，这种方法只能进行粗略判断计算结果不准确；对于合环转供电有可能引起线路过载的临界情况，往往无法准确判断，对电网运行方式改变以及合环方式复杂的情况缺乏判断依据。部分地区虽然开发了合环转供电自动计算系统，但由于传统的算法只考虑其中的一个或两个约束条件，使得计算结果不能满足工程运用。部分算法涉及的约束条件虽有所增加，但算法精度不高，得到的结果也不准确，算法花费的时间也长，收敛性不好。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种配电网合环负荷转供方法，以解决现有合环转供电计算结果存在错误，不能真实反应当前的电网运行情况的问题，以及因此带来的合环转供电过程中误安排运行方式、误调、误控制安全隐患的问题。

本发明提供了如下的技术方案：

一种配电网合环负荷转供方法，包括以下步骤：

s1、搭建电网模型：针对当前运行电网进行合环校验的要求，获取当前电网，包含上级电网的实时运行数据，以建立电网模型；s2、确定系统最佳合环点：在已知当前配电网自动化系统运行状态的基础上，利用算法根据设定目标函数，确定配电网自动化系统最佳合环点，并给出合环调电开关操作顺序；s3、合环电流计算：利用电网模型数据，结合拓扑分析，通过潮流计算和路径追踪功能，计算合环稳态潮流和冲击电流，为合环校验提供数据基础；针对合环操作对电气设备的影响进行校验；s4、校核继电保护：针对合环操作对继电保护影响分析；s5、实施合环指令：下发合环控制序列，监视控制合环关键设备针对合环点进行合环控制，采集合环点电气量信息，监视合环点合环状态，针对合环调电操作过程的事件记录，事件记录可追溯。

优选的，所述获取当前电网，包含上级电网的实时运行数据包括：调用配电网自动化系统中的svg文件和qs文件，利用参数辨识法和状态估计法，得到配电网设备参数：调用配电网自动化系统中的实时潮流数据，所述实时潮流数据包括电压、电流、有功功率：根据配电网设备参数和实时潮流数据构建配电网优化模型。

优选的，所述合环操作对电气设备的影响进行校验包括检验环路中电气设备是否过负荷；检验电气节点是否过电压；检验环外分支线设备是否承受冲击。

优选的，所述潮流计算的约束条件包括：功率平衡约束条件、电压安全约束条件、发电机的有功功率调整约束条件、负荷的有功功率调整条件、线路最大允许潮流约束条件、设备最大允许功率约束条件、变压器可调分接头调节约束条件，从获得电磁环网和电气环网内的有功潮流控制极限值。

优选的，所述针对合环操作对继电保护影响分析包括检验是否触发继电保护，是否影响保护四性，合环冲击电流预警系统对合环冲击电流是否会导致合环开关的过电流保护或速断保护误动作进行判定。

本发明的有益效果是：

本发明一种配电网合环负荷转供方法，利用搭建的电网模型和采集的实时运行数据，确定当前网络运行状态，选择最佳合环点，计算合环稳态电流和暂态冲击电流，并针对合环后的影响进行分析。校核对继电保护和系统稳定运行的影响后，给出合环控制策略。合环调电控制主机接收合环调电辅助判别系统主机下发的合、解环控制序列,进行信息汇集，协调区域内的采集控制终端完成合、解环的操作。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明方法流程示意图；

图2是合环调电控制流程示意图。

具体实施方式

如图1所示，一种配电网合环负荷转供方法，包括以下步骤：

s1、搭建电网模型：针对当前运行电网进行合环校验的要求，获取当前电网，包含上级电网的实时运行数据，以建立电网模型；获取当前电网，包含上级电网的实时运行数据包括：调用配电网自动化系统中的svg文件和qs文件，利用参数辨识法和状态估计法，得到配电网设备参数：调用配电网自动化系统中的实时潮流数据，实时潮流数据包括电压、电流、有功功率：根据配电网设备参数和实时潮流数据构建配电网优化模型。

s2、确定系统最佳合环点：在已知当前配电网自动化系统运行状态的基础上，利用算法根据设定目标函数，确定配电网自动化系统最佳合环点，并给出合环调电开关操作顺序；

s3、合环电流计算：利用电网模型数据，结合拓扑分析，通过潮流计算和路径追踪功能，计算合环稳态潮流和冲击电流，为合环校验提供数据基础；针对合环操作对电气设备的影响进行校验；合环操作对电气设备的影响进行校验包括检验环路中电气设备是否过负荷；检验电气节点是否过电压；检验环外分支线设备是否承受冲击。

潮流计算的约束条件包括：功率平衡约束条件、电压安全约束条件、发电机的有功功率调整约束条件、负荷的有功功率调整条件、线路最大允许潮流约束条件、设备最大允许功率约束条件、变压器可调分接头调节约束条件，从获得电磁环网和电气环网内的有功潮流控制极限值。

s4、校核继电保护：针对合环操作对继电保护影响分析；针对合环操作对继电保护影响分析包括检验是否触发继电保护，是否影响保护四性，合环冲击电流预警系统对合环冲击电流是否会导致合环开关的过电流保护或速断保护误动作进行判定。

s5、实施合环指令：下发合环控制序列，监视控制合环关键设备针对合环点进行合环控制，采集合环点电气量信息，监视合环点合环状态，针对合环调电操作过程的事件记录，事件记录可追溯。

如图2所示，针对合环调电的操作，要结合系统当前运行状态，充分考虑合环调电的可行性、安全性并结合经济性，利用合环调电辅助判别系统进行合环调电操作顺序如下：

(1)合环调电辅助判别系统启动合环调电过程，系统采集当前系统运行实时数据(开关量、模拟量)信息，建立系统运行状态模型，根据系统当前联络开关状态，进行最优合环点选择计算，确定最佳合解环点，给出合环方案。系统也提供由操作人员人工确定合解环方案的方法；

(2)针对合环方案中涉及的合环点进行稳态电流和冲击电流计算，利用计算结果针对合环调电安全运行判据进行可行性校核。如不满足的方案，给出具体的原因信息。返回(1)，继续进行合环方案选择步骤；如满足，生成合环调电控制策略，合环调电辅助判别系统主机下发控制策略给合环调电控制主机，进入下一步；

(3)合环调电控制主机根据合环控制策略，确定是否还有未完成合环操作，如无，合环调电过程结束；若有，逐条下发合环命令至信息采集控制终端,并监视信息采集控制终端控制过程；

(4)信息采集控制终端接收指令校验合环点的电气量信息，在满足合环判据的前提下，信息采集控制终端实施合环操作，同时校验合环结果，将结果向合环调电控制主机及合环调电系统返回，继续进行解环操作(5)；如不满足要求，向合环调电系统主机返回结果(告警)，提示操作人员进行处理，合环流程中止,根据合环失败处理流程进行合环失败处理；

(5)合环调电控制主机根据策略，下发解合环命令至信息采集控制终端；

(6)信息采集控制终端接收命令，确认解环条件，进行解合环操作；并确认操作结果；

(7)如解环成功，返回结果给合环控制主机，转到(3)；如解环失败，流程中止，发出告警信息，提醒操作人员，根据合环失败处理流程进行合环失败处理。

整个合解环过程由合环调电系统主机全程监控，利用事件和告警，提醒操作人员进行相应操作。事件和告警存入历史库，便于事后追溯。操作人员可以针对合解环流程进行干预,下发指令给合环控制主机，中止流程。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。