基于智能变电站全停全转能力的分析

李雨++潘锡杰++王坚++江小军++杨志宇

摘 要：城市供电公司将电网建设成为一个具有必备的容量裕度、适当的负荷转移能力、一定的自愈能力与应急处理能力、合理的分布式电源接纳能力的智能大电网。因此，相关供电公司也在积极组织电力调度控制中心、运维检修部门等相关部门单位，通过数据收集及线路统计，全面的分析与测算，对所辖变电站全停全转能力进行分析与评估。本文就一种通过软件实现对智能变电站全停全转能力进行分析与评估的方案作一论述，以供相关供电公司参考。

关键词：智能变电站；全停；全转；能力

中图分类号：TM63 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）03-0175-01

变电站无法实现全停全转，在大型变电检修工作期间，无法保证对用户的正常供电，大面积的停电故障时无法及时恢复用户正常供电，影响国计民生。2016年第14号台风“莫兰地”登陆，厦门电网遭受重创，38座110kV变电站全停，165万用户停电，对当地经济生活造成很大影響。因此，智能变电站实现全停全转不仅是国家电网规划建设的一个重要目标，也是解决大面积停电后如何快速恢复供电的一个必要技术手段。文章以瑞安市区为试点，通过软件实现对瑞安城区5所110kV智能变电站全停全转能力进行分析与评估。

1 项目概况与分析

为配合市政工程、电网建设、线路检修等方面需要，瑞安市供电公司提出了对市区110kV变电站进行全停全转的方案计划，方案涉及马鞍山、北门、玉海、瑞新、安阳共5个110kV的变电站。为了顺利实现变电站的全停全转计划，需对现有变电站参数进行大数据的分析，对所涉及变电站的每条线路、每个回路的数据均进行详细的分析与精确的计算，以此来评估现有变电站是否具备全停全转能力。针对无法实现全停全转目标的变电站以及存在的薄弱环节，提出合理的解决方案，从而保证“全停全转”目标的实现。

在基本数据分析模型完成后，通过和运营系统的数据对接，也可以实现对智能变电站动态数据的分析，即使用实时的监控数据来动态分析变电站是否具备全停全转能力，对线路负载快要满的支路可以进行提前预警，做到防患于未然。

2 智能变电站全停全转能力分析的基本框架

构建智能变电站全停全转能力分析框架，根据框图，来客观表示变电站的全停全转情况，大体框架图见图1所示。

（1）每个110kV变电站均可以用一个框架图来表示，每一条线路便对应一个小框。当线路数据导入分析软件后，平台完成对数据的计算。计算时，若发现某条线路无法完成负荷转移，则通过对该线路标记红色进行预警与提醒；若是通过计算发现整个的变电站容量不足，则将整个变电站以红色标记显示，以做出明显的预警，为变电站增容改造计划提供参考。

（2）在变电站全停全转能力分析框架图中，除了常用红色标记来表示供电能力不足、假联络状态外，所用灰色标记来表现线路无联络状态，这些常用颜色均是需要熟记的，以方便准确分析相关变电站的全停全转能力。

（3）利用全停全转能力分析软件，当用户选择某一条线路时显示出联络开关及对侧的变压器线路情况，同时在线路上显示线路最大电流及发生时间。针对医院、市政等重要用户所在的线路，在用户选择操作时会进行特殊的标识显示。针对联络开关有一对多的情况时，软件会同时显示出和本侧相关的所有线路及对应的变电站。

（4）对某一个变电站进行双击时，可以显示出主变的总负载，同时还能显示出对侧变电站承载能力，计算公式如下：

3 智能变电站全停全转分析的操作环境及方法

3.1 系统环境

目前所有数据均以手动导入为主，暂不考虑系统的对接，因此只需配置一台高性能的电脑即可，建设最低配置如下：（1）Window2008及以上操作系统；（2）MSSq12008数据库；（3）二代i5以上CPU；（4）4G以上内存；（5）200G以上的硬盘空间；（6）17及以上英寸显示器；（7）标准的键盘鼠标配置。

3.2 导入数据

本次以瑞安市区为试点，将上述5座110kV变电站全部10kV线路联络关系数据、联络点位置信息导入系统，完成当前线路联络关系的基础拓扑，设置管理员，定期维护更新基础数据。动态更新负荷数据，通常采用年最高负荷日，月最高负荷日等典型负荷日判断当前电网运行水平。

3.3 设计报表

为辅助分析，设计了数据报表分析功能。（1）统计所有导入系统的有联络线路和非联络线路的比例；（2）统计出所有假联线路和预警线路；（3）统计各城区线路负载水平以及负荷转移后对侧线路承载情况。（4）统计对侧变电站承载情况。

4 变电站全停全转能力分析结果

本次通过对瑞安市区5座变电站全停全转能力的分析与评估，发现瑞安市城区电网总体架构尚可，但还是存在一些问题。本次通过对城区120条10kV线路负荷转移能力分析发现城区主要存在以下问题：（1）仍有单辐射线路22回，这些线路无法满足全停全转要求。（2）假联络线路10对，这些线路虽有联络线路，但由于负载过重，无法全部转移，也无法满足全停全转要求。（3）有1回线路重载，随时可能因设备超载造成用户非计划停电。

瑞安市区2016年110kV玉海变电站因综自改造、一次设备维修等原因而采取全停模式施工时，工期能够由分段轮停方式的3个月左右压缩至十二天左右，在这十多天里的工程量十分饱满，不仅能够充分完成全站中所有测控保护装置与电流互感器的更换、检查、改造、精密度测试等工作，同时也能完成诸如全站构支架防腐、严密度测试、悬式瓷瓶测零等多项大型工作。

针对本次城区电网分析评估发现的问题，提出了合理化建议，为运检部门、规划部门运维改造，规划修编提供参考依据。针对假联络线路以及可能能超主变承载能力变电站，提前做好规划布局，做好线路联络改造和负荷分流工作。最大程度地保证电网的安全、稳定、高效运行，减少人们因长时间、频繁停电而导致的困扰，为大力推进该地区电网建设的可持续发展起到了十分积极的作用。

5 结语

本次研究实现了对瑞安市城区电网全停全转能力评估分析。本次方案提出了变电站全停全转能力测算的基本思路，论述了变电站全停全转能力分析的基本框架、操作环境、操作方法以及确定全负荷转供方案的基本原则。通过总结分析，更加直观的表现了变电站实现全停全转的必要性与重要性，同时表示了本次所研究变电站全停全转能力测算评估方案的可靠性与实用性。希望全停全转能力分析方案能够在区、县的配电网规划建设中得到广泛的应用，同时也希望在实践中通过对全停全转能力分析方案的不断优化与改进，使其发挥更大的作用。

参考文献

[1]姜亚南.变电站全停综自改造的成功案例分析[J].管理观察，2016（22）.

[2]唐俊，唐万军.220 kV智能变电站全停事故原因分析及防范措施[J].电力安全技术，2015，17（12）：31-33.