配电网合环可行性研究

摘要

近年来，随着经济社会的发展，人们对配电网供电可靠性的要求日益增高。国内配电网长期以来形成的“闭环设计，开环运行”模式无法满足部分地区对可靠性的严苛需求。鉴于配电网合环能够进一步提升供电可靠性，本文对配电网合环转供电操作和配电网合环运行相关问题进行了研究。
　　在配电网合环操作方面，提出一种配电网合环冲击电流计算方法，并推导了较准确的非合环支路冲击电流解析计算公式。采用最佳频率法计算网络合环前后最佳频率下的潮流，基于该潮流结果和戴维南定理，提出了利用现有潮流子程序计算合环冲击电流衰减时间常数；提出了基于额定频率下合环前后的潮流结果和最佳频率法计算获得的衰减时间常数，计算合环冲击电流及非合环支路的冲击电流。
　　采用本文的方法、文献[23]的方法计算两个算例中的合环冲击电流，并与PSCAD/EMTDC暂态仿真的结果进行比较分析，验证了本文方法的实用性和有效性。算例结果同时表明某些非合环支路的冲击电流比合环支路冲击电流要大，说明本文提出的非合环支路冲击电流简化计算公式及其计算校验是非常必要的。基于提出的方法开发了相应的配电网合环辅助决策软件，并将其应用于某地区实际配电网的合环电流计算分析，对配电网合环操作具有较大的实用价值和指导意义。
　　在配电网合环运行方面，介绍了国内外中压配电网合环运行现状，以及馈线合环方式、短路电流、继电保护及可靠性等方面的特点；综合考虑可靠性及经济性，将配电网合环建设运行成本及停电成本计入优化目标，提出了配电网从开环运行升级为合环运行的净收益模型；同时对以系统平均停电持续时间（SAIDI）为主要指标的中压电缆线路可靠性评估简化模型进行了改进；探讨了配电网闭环运行适用范围及实施难度。
　　以单回电缆为分析对象，对其由开环运行升级为合环运行后的可靠性及经济性进行定性分析和定量计算，并对相关参数进行灵敏度分析。研究表明，对于经济发达、负荷密度大、有分布式电源接入以及可靠性要求高的地区，在条件允许的情况下，可考虑采用闭环运行方式（主要为来自同一母线的两馈线自环）；该运行方式虽然可能增加供电公司的成本，但能够在提升供电可靠性的同时保证良好的社会经济效益。

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目录

1 绪 论

1.1 选题背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 本论文主要工作

2 配电网合环分析理论基础

2.1 配电网合环转供电基础

2.2 配电网合环运行基础

2.3 配电网可靠性评估基础

2.4 本章小节

3 配电网合环操作可行性研究

3.1 合环稳态电流的计算

3.2 合环冲击电流的计算

3.3 合环操作工程应用

3.4 合环辅助决策软件

3.5 算例分析

3.6 本章小结

4 配电网合环运行可行性研究

4.1 合环运行的净收益模型

4.2 典型电缆馈线计算分析

4.3 合环运行的适用范围与实施难度

4.4 本章小节

5 结 论

致谢

参考文献

附录

A. 作者在攻读学位期间发表的论文目录

B. 作者在攻读学位期间参与的项目