城市电网电磁环网的解环问题研究

刘淋

摘要：随着我国经济发展不断加快，电力生产作为基础起到的支持作用逐渐明显。从当前的供电情况来看，结合某地实际情况分析，其电网、电磁环、网解环在工作状态下，会出现N-2事故的出现，会影响到另一个地区的主网解列的发生，对电网安全有不利影响。结合这种情况，就要对电网运行进行24 h的监测，如果出现问题，能够及时被自动控制系统替代。在当前情况中，各地都有自己的自动投入设备，并且能够根据当地信息进行相关的操作，而且只有单一的工作状态。

关键词：电磁环网;解环运行

引言

电力系统的电磁环网是指不同电压等级的输电线路通过变压器磁或电磁耦合构成的环形电网。电网建设发展的过程中，在网架薄弱的初期，通常以电磁环网合环运行的方式，减少电网一次性投资，提高系统运行可靠性。随着电网的不断加强，电磁环网逐步具备解环运行的条件后，为避免电磁环网运行带来的安全弊端，电磁环网存在逐步解环运行的需求。

1电网解环运行意义

1.1易造成系统热稳定破坏

如果高压电网正常运行时，突然出现断路情况，其中传输功率会出集中在低压线路中，这就增加其负担，并最终影响静态稳定或热稳的能力。

1.2易造成系统动稳定破坏

在高压输电线路中，要降低其中断的概率，这就会加大每个体系之间相连阻抗的阻力。随之产生的就是暂态稳定极限，会严重影响到电网系统的安全。如果系统发生振荡，其中的保护措施就会开始工作，这种非常规处置会造成后续不能正常供电，并且断电区域会不断扩大。

1.3安稳装置复杂

如果形成电磁环网状态，解开环网的工作要比相应的安全措施还要困难。再加上使用的保护系统与自动安全设备之间不能有效地形成联系，所以，出现电磁环网时，就会由于出现了问题，不得不进行选择解决方案的操作。

1.4不利于控制短路电流水平

结合当前电网技术的升级，要减少断路电流的出现。当电网结构不断扩大时，就需要增加预防断路电流出现的方案，这样不但能够降低开关装置的流通能力，还能减少其对电网运行的威胁。

1.5不利于简化运行

结合电磁环网工作情况，在事故发生后，工作人员不能及时做出应对方案，将出现的问题解决。基于这种情况，该地要进行220 kV电网解环工作时，要掌握好其动态方向，并减少断路电流的出现。同时，也要减少继电保护装置，使维持平稳装置的有效缩减，这样能够增加电网运行的能力，对出现的振荡中心偏移做出调整，实现经济效益的提升。

2电磁环网解合环专家系统模式

电磁环网合环调电操作条件的计算是电网运行方式分析的常见问题，目前运行方式人员采用电力系统计算分析软件进行计算，过程繁琐，计算结果实用性不足。为了改善分析方法及提高工作效率，需要充分利用调度自动化系统资源，将计算的流程标准化、程序化，形成电磁环网解合环专家系统。由于电磁环网合环调电操作分析的网架属于电网网架的未来目标网架，网架与运行历史的拓扑不一定相同，计算所用的数据可能不同于当前或历史网架，所以专家系统的计算分析软件平台必须能使用考虑电网建设投运计划后的电网计算数据进行分析，应能兼容当前国内电网规划及生产运行部门电网分析普遍使用BPA数据格式，这是决定系统推广应用前景的重要因素。专家系统工作流程可如下图进行设计：为了完成电磁环网合环计算的分析，专家系统需要具备以下特点：1）兼容电力系统分析程序BPA数据格式，支持不与调度自动化系统接口的手動离线研究分析使用模式;2）建立电网合环调电网架数据库，包括合环通道设备稳定参数库、站点可调功率数据库等;3）根据目标电磁环网，形成电磁环网合环运行方式下各合环通道设备针对每一目标设备的站点功率分布系数表、主环网各相关断面N-1潮流转移分布系数表;4）调度自动化站点历史曲线数据截取，极限潮流边界条件分析及边界条件的手动修正功能;5）按边界缩放的计算方法自动计算搜索合环操作的安全条件。

3提升电网电磁环网解环运行的措施

需要设置解环点在电网中，能够在出现N-2或N-1事故时，通过广域备用电源，利用自动投入装置的设备，在失去与主网联系的情况下，做到及时恢复供电能力。比如，结合汛期出现的情况，要在两点间，建立220kV的双回线路电网。一旦出现N-2问题时，该地的电网系统会与主网失去联系，其电网会受到功率的作用影响，降低安全运行能力。如果此时利用广域备投设备的特点，在电网负荷运转达到极值时，能够将该地电网并入到周边电网中，并实现其电力畅通的能力，降低安全风险发生的可能性。与以往的功能相比，只是将自身的能力作为依靠，并不能很好地联系外部。在电网建设高速发展的今天，需要建立整个地区的数据库，依据数据情况，对整个地区做出判断，能够实现广域备自投控制系统的推广，通常会有2种形式出现：（1）根据主要电站间的信息，并通过整体的自投控制体系，实现其220 kV电网，能够在周边地区建立分站。将各站组织到一起，并收集各个区域的数据，从而进行分析和调整，按照提前制定好的方案，在不同种类的环境中实现对各站之间的管理。在各个地区站内，也要对电压量和电流做好记录，同时要建立保护管道的处理，记录断开电流的位置。在各站中出现的问题，收集整理交到主站，由主站进行统一的调度。如果电网中出现N-2或N-1问题，各站将出现的断路情况，此时要及时上报到主站并根据制定好的解决措施，进行处理。各站根据主站的命令，对出现问题的位置，及时采取应对措施，为后续恢复供电提供保障。在各站收集数据分析中，通常使用2 m的数据通道，实现光电调换后，将信息内容通过SDH设备后，使主站能够第一时间收到信息。（2）主站在整个工作中，利用备投设备，使得电网自动化能力不断增加，主站的作用也越来越明显，从该地的电网工作情况中看出，能够实现调控的整体运行。在主站的命令调整中，也能够将管理体现结合到备自投模式中，将建立好的信息模块，组装到EMS系统内，并实现不同方案的制定与实施。接下来，通过断路器的功能，将电网内出现的分闸信息自动运行到广域备自投设备中。其运行原理就是实施具体的解决方案，然后经过EMS做最后的检验，将得到的结果通过监控系统顺利实施，在开关的控制下，可以对出现的电网断路情况进行自动恢复，使电网供电正常。

结束语

1）电磁环网合环操作的分析是一个复杂的计算分析过程，由于目前的边界缩放分析法因边界的选取过于极端，分析结论较为保守，实用性不足。改进的计算方法以边界条件的分析为出发点，以调度自动化的运行历史数据为基础对边界变量极端组合进行分析修正，使边界条件更加符合电网实际。2）调度自动化的运行历史数据的截取和数据处理是计算方法改进的主要措施，文章给出的合环通道站点功率极端组合求解方法是合理的，方法的实现构想是可行的。3）为了简化电磁环网合环调电操作分析计算工作，提高工作效率，建议进一步开展电磁环网解合环专家系统的研究工作。

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