配电网优化运行（精选12篇）

配电网优化运行 第1篇

1.1 编码的改进

在配电网重构中,编码的每一位用来表示相对应的开关的开合状态。故二进制编码中,1表示该位对应的开关为闭合状态,0表示该位对应的开关为开断状态。原则上,系统中有多少开关,遗传算法的染色长度就应该有多少位,保证了编码的完备性,健全性和非冗余性。如果考虑配电网的拓扑特征,则可以有效地缩短编码长度,减小遗传算法的搜索空间,更加快速有效的得到最优解。

1.2 初始种群生成的改进

首先为初始网络编码,形成第一条个体。然后在第一条个体的基础上随机闭合一个联络开关,相应的在联络开关所在的回路上随机打开一个原来的分段开关,重新形成环网结构开环运行。以此类推,随机闭合两个联络开关,打开两个相应环路上的分段开关;随机闭合三个联络开关,打开三个相应环路上的分段开关等。

1.3 不可行解的判断

在配电网重构开关操作中,必须保证重构后的网络无环路供电并且没有供电孤岛,进行网络重构的过程中,闭合几个联络开关,必须打开相同数量的分段开关,如果不满足此条件,则可能产生环路供电或者供电孤岛。在生成新的个体后,首先要进行拓扑验证,判断其是否为可行解。首先进行拓扑分析,判断其联络开关数目是否和原网络一致,并对其进行环路判断和孤岛判断。

1.4 不可行解操作策略

对染色体作遗传运算通常获得不可行解,处理不可行解的主要方式有:

(1)拒绝策略:拒绝策略抛弃所有进化过程中产生的不可行染色体。这是遗传算法中普遍的作法。

(2)修复策略:修补染色体是对不可行染色体采用修复程序使之变为可行的。修复的染色体可以替代原来的染色体进人种群。

1.5 交叉操作的改进

交叉是将两个染色体重新组合的操作。采用单点交叉的策略,首先随机的在本代个体中随机的选择两条个体参与交叉操作,其次随机选择染色体的一位作为交叉位。

必须保证编码中闭合开关数目跟重构前保持一致,如果不一致,则交叉后必然产生不可行解,此次交叉不成立,重新随机选择交叉位,做相同的判断,判断成立后,进行交叉操作,产生两个新的个体。

继而对新个体进行拓扑分析,对其进行环路分析和孤岛判断,若有孤岛或者环路,则采取丢弃策略,重新选择两个个体进行交叉操作,若确定无环路无孤岛,则作为有效个体进入下一代种群。

1.6 突变操作的改进

突变操作是局部搜索的手段,对交叉后的个体进行突变操作,随机的选择一条个体,按照一定的概率进行突变操作,随机的选择一个突变位,若其原来为1,则突变为0,若其原来为0,则突变为1,根据前述不可行解产生原因,必然使突变后的个体跟突变前个体的联络开关数目和分段开关树木不一致,为不可行解,故要对其进行后期的修正。若突变位由0变为1,则代表该开关原来为联络开关,被闭合,可能会形成环路供电,需要相应的在其对应的环路上打开一个分段开关。若突变位由1变为0,则代表该开关原来为分段开关,由闭合状态变为打开状态,可能会形成供电孤岛,需要闭合该环路上原来的联络开关。

1.7 精英保留策略的改进

在遗传算法的运行过程中,通过对个体进行交叉、突变等遗传操作而不断地产生出新的个体。

可以采用精英保留策略来进行优胜劣汰操作,即当前群体中适应度最高的一部分个体不参与交叉、突变操作运算,而是直接进入下一代个体参与后续操作。由遗传算法的理论可知,采取精英保留策略的重构遗传算法,在进化代数足够多时,将以概率1收敛至全局最优解。

2 适应度函数

遗传算法在进化搜索中以适应度函数为依据,利用群体中每个个体的适应度值进行搜索。

其目标是全局最大值,对于求解极小值的问题应进行转换,将最小化问题转换为最大化问题,形成目标函数,以便进行适应度函数的定标。

适应度非负的要求是以适应度评估为基础的选择操作的基本要求。进行遗传算法时,针对每一代个体,算出其中每一条个体所代表的配网运行方式的配电网运行方式综合评分G(i),在层次分析法中,指标B1线路之间负荷转移能力为最大最优型指标,其余6个指标均为最小最优型指标,在将指标B1进行倒数处理后,其也变为最小最优型指标,故最终综合评分G(i)为最小最优,且其值域为(0,1)。

每个个体的适应度函数Fit(i),计算方案i的适应度函数Fit(i)=1-G(i),适应度越高的个体,其配电网综合评分G(i)越小,其代表的配电网运行方式越优秀。

3 配电网运行方式优化

在配电网中,对各种电力设备进行调整,改变配电网的运行状态,实现配电网的优化运行,称为配电网运行方式的优化。

配电网的运行方式比较关注在线的配电系统运行状态,它要求准实时,在比较短的时间内,可以给出运行方式优化的建议,供给调度员操作参考。

任何一个配电网,理论上都存在一个最优的运行方式,其各负荷点的运行电压、网络损耗和负荷平衡的协调优于其它可能方案。故配电网运行方式的优化与配电网规划和配电网调度的运行方式是配电网供电的三个有机组合,对配电网运行方式优化进行研究,实现配电网的优化运行。

4 配电网运行方式优化系统结构

数态重获,配电网状态估计,配电网运行方式优化,构成了一个完整的体系,相互之间互相支持。

从综合数据平台IDP中导出配网运行基础数据,经过数态重获,提供给配网状态估计程序,对数据进行修补并返回给综合数据平台中。然后再从IDP中导出状态估计后的数据,再次通过数态重获,提供给配网运行方式优化程序,对配电网各个方面的指标进行评估。

最后将配网状态估计结果和运行方式优化结果返回给GIS系统展示给运行人员使用,进行调度决策。

5 运行方式优化流程

上述中提出了适应度函数,我们知道适应度越高的个体,其配电网综合评分G (i)越小,其代表的配电网运行方式越优秀。

在本文中主要采取适应度函数大于特定值的办法来搜索最优解,规定得遗传代数内,当适应度函数大于设定值时,则取该个体为最优解,如果在规定的最大遗传代数内,没有找到最优解,则默认为最后一代的最有个体为相对最优解,因为采取了精英保留策略,则可保证最后一代的最优解为最大遗传代数内的最优解,认为该解为最优解。

对于整个电网来说,针对每一个状态要分别进行优化,以配电网运行方式综合指标为目标函数进行优化,优化结束后,重新校验优化的结果对每个小指标的改善作用。

对于网络重构环节来说,要根据现有网架数据,进行拓扑分析,潮流计算,并得到综合评价评分,如果该评分满足要求,则可认为其为优秀运行方式,若其不满足要求,则要通过遗传算法生成新的运行方式,并对新的运行方式进行拓扑分析,潮流计算和指标计算,对其进行模拟的评价,层层迭代进化,得到最优的配网运行方式。

其流程如下:数据准备→拓扑分析→潮流计算→指标计算→综合指标满足要求→保留为最优解。

6 小结

本文提出了基于配电网络拓扑的改进方法及配电网运行方式优化,将配电网运行方式的优化与规划中的运行方式,调度中的运行方式进行比较,并通过配电网运行方式综合评价指标体系中的属性权重体现针对不同运行状态的配电网的运行方式优化。最后,提出配电网运行方式优化的流程。

参考文献

[1]刘健,毕鹏翔,董海鹏.复杂配电网简化分析与优化.北京:中国电力出版社,2002

[2]高升.地区配电网优化运行的研究[D].湖南:湖南大学,2002.

配电网运行与管理研究 第2篇

目前，随着电力系统的迅速发展和超高压大容量电网的形成，配电网的运行与管理技术已发生了很大变化，国内外经验表明，如果对配电网运行管理不善，一旦发生故障，轻者造成部分用户停电，重者使系统失去稳定性、电网瓦解、造成大面积停电、经济遭受巨大损失。电力生产的最大特点就是发电、输电、变电、配电、用电必须同时进行。作为电力生产重要环节之一的配电网，其设备运行及管理的好坏，直接关系到供电企业所得利润和经济效益。同时随着配电网容量的增大，新技术的应用和配电网综合自动化改造进程的加快，配电网运行与管理的工作量及难度显著增加，这对配电网运行与管理人员的综合素质提出了更高的要求。

为了提高配电网运行与管理者的管理水平，将对配电网运行与管理技术所涉及到的配电网规范化管理、配电线路、配电变压器的运行管理及现场安全工作等作系统研究。

研究内容要点：

1.配电线路运行技术

2.配电变压器的运行试验选择

3.箱体变电站选择、安装、调试

4.配电网无功功率自动补偿技术

5.配电网安全管理

低压配电网优化运行决策支持系统 第3篇

低压配电网优化运行决策支持系统各功能模块以 GIS系统为基础，实现接线设计、数据交换、优化计算、负荷预测、三相平衡、结果显示、报表生成等各项功能，负荷监控系统提供所需的电流、电压等基本数据。GIS系统完成低压配电网接线管理、设备管理和做图等功能，是低压配电网优化运行的图形平台、数据平台和决策系统的人机交互界面。GIS系统从变压器监测系统获取数据并显示，向低压配电网优化运行软件提供低压配电网接线方式、变压器运行状态、联络开关状态，以及线路、变压器参数等低压配电网网络数据，低压配电网优化运行决策分析软件的计算结果返回 GIS系统，在 GIS软件中显示和浏览。低压配电网优化运行决策分析软件具有完备的负荷特性分析和预测功能，可以预测未来一个季度内指定小区的负荷变化。低压配电网优化运行决策分析软件以三相配网潮流软件为基础，通过计算低压网三相潮流，可以分析当前或未来一段时间内不同运行方式下，低压配电网的网损和电压质量。该软件具有计算高 R/X比、开式与闭式运行方式可变换网络、三相不平衡负荷与不平衡参数网络的功能。该软件可以进行不同方案的优化比较，确定出与当前或未来负荷状况相符合的低压配电网的最优运行方式。

配电网无功电压优化运行控制方法 第4篇

配电自动化系统的功能基本有五个方面, 即配电SCADA、故障管理、负荷管理、自动绘图规范设理, 地理信息系统 (AM/FM/CIS) 和配电网高级应用。

同输电网的调度自动化系统一样, 配电网的SCADA也是配电自动化的基础, 只是数据采集的内容不一样, 目的也不一样, 配电SCADA针对变电站以下的配电网络和用户, 目的是为DA/DMS提供基础数据。但是, 仅仅是配电SCADA的三遥功能, 并不能称为配电自动化系统, 必须在配电SCADA基础上增加馈线自动化 (FA) 功能。馈线自动化的基本功能应包括馈线故障的自动识别、自动隔离、自动恢复。配网故障诊断是一个复杂的问题, 根据配网实际情况和故障情况的差别, 诊断的步骤与方法不同。诊断方案应适用于单相接地故障、相一相故障、相一相接地故障和三相故障。使用范围为中性点不接地或小电流接地系统。为了完成DA的功能, 配电SCADA除了可以采集正常情况下的馈线状态量, 还应对故障期间的馈线状态进行准确的捕捉;除可进行人工远程控制, 还应对馈线设备进行自动控制, 以便实现故障的自动隔离和自动恢复。

2 配电网优化控制方法

为了降低预想事故集中的扰动带来的损失, 减少事故后的操作代价, 使系统从不安全状态回到正常状态, 所采取的一系列控制措施。如果系统进入紧急状态, 此时进行的防止事故扩大的操作称为紧急控制, 使系统进入待恢复状态。对处于待恢复状态的系统, 需要采取负荷转供和负荷切除等手段, 以尽快的给尽可能多的失电负荷恢复电能供应。本文将重点讨论恢复控制中的网络重构、电容器投切以及相关的综合优化方法。

2.1 配电网网络重构

配电网网络重构是通过选择分段开关、联络断路器的开合状态, 来改变网络的拓扑结构, 以达到减少网损、平衡负荷、提高电压质量、实现最佳运行方式的目的。网络重构是一个比较复杂的问题, 它是网络结构的优化, 从数学模型来看, 属于非线性组合优化问题。如果系统的网架结构和电气状况允许, 对每一个单重故障, 将可以找到多个可行的转供方案, 方案越多, 一则可以粗略的认为该系统的网架结构越坚强。

在树枝没有联络断路器存在的配电网中是不存在重构问题的, 所以配电网络重构理论的推导都是基于配电网具有环形结构开环运行的网络。在配电网中存在大量的常闭分段断路器和少量的常开联络断路器, 随着负荷的波动或者故障的原因, 各条馈线在轻载与重载之间转换, 配电网的结构允许其开合交换支路, 平衡各条馈线之间的负荷, 这不但可以增加各条馈线的稳定裕量, 消除过载, 提高其安全性, 还可以提高总体的电压质量, 降低网损, 提高系统的经济性。

配电网重构是一个有约束的、非线性、整数组合优化问题, 通常以网损最小为目标函数, 以电压质量、线路变压器容量等为约束条件, 目前配电网网络重构的算法有很多, 诸如最短路径法、遗传算法、快算支路交换算法、穷举搜索法等, 这些算法都在处理目标函数上, 在不同的方面取得了一定的进展, 但是考虑到网络重构在实际中仅是配网优化控制的一个方面, 是在多目标决策下的一种优化, 还需要受到其它优化目标的限制, 所以这些网络重构算法在实际应用中还需要做一定的调整。

2.2 电容器的投切

电容器投切在一般的配电网优化中, 主要作用就是改善电能质量和降低网损, 电容器的投切对配电网的优化控制有着很重要的意义。长期以来, 研究规划阶段电容器优化配置的文献比较多, 对运行中电容器优化投切的研究还非常有限。后来许多学者就电容器的投切策略做了大量的研究, 还有些学者针对配电网的模型进行了研究, 并对相应的算法做了进一步改进。比如在中低压配电网中, 三相负荷由于是随机变化的, 且一般不平衡, 但大多数对电容器优化投切的研究是建立在三相负荷平衡的假设条件上的。三相负荷不平衡会导致供电点三相电压、电流的不平衡, 进而增加线路损耗, 同时会对接在供电点上的电机运行产生不利影响。因此许多学者开始研究三相模型, 其中有人提出了一种配电网中三相不平衡负荷的补偿方法, 还有些文献利用三相负荷模型进行电容器优化投切的研究, 取得了较好的效果。

就优化方法而言, 不少文献和著作都介绍了各种各样的算法, 具体可以分为两类:数学模型的解析算法和优化问题的人工智能算法。前者主要有非线性规划、线性规划、整数规划、混合整数规划和动态规划等算法;后者有人工神经元网络算法、遗传算法、模拟退火算法、Box算法和Tabu搜索法等现代启发式算法。解析算法迭代次数少, 收敛速度快, 但得到的往往是局部最优解。智能算法计算速度较慢, 但在全局最优性方面较好。在实际应用中, 采用解析类算法的相对多一点。

2.3 综合优化

如果将考虑安全性的网络重构和电容器投切结合起来, 这就是计及安全性的配电网综合优化。配电网络重构是一个有约束的整数规划问题, 配电网络电容器投切是个非线性整数规划问题, 即使单独考虑其中一个问题就已经十分复杂, 若将它们综合起来考虑就会更加复杂, 网络结构的优化影响着电容器投切, 电容器投切又反过来影响网络结构的优化, 二者相互影响。对大规模配电网而言, 有一种解决办法就是将综合优化问题分解成网络重构和电容器投切两个优化子问题, 对这两个子问题进行交替迭代逐步逼近最优解。即在重构算法的优化过程中所得到的每一个可行重构方案的基础上, 加载电容器投切过程, 得到基于该重构方案的一个综合优化解, 然后依据目标函数交替迭代, 向最优解不断逼近, 直到获得最终可行方案。这种配电网预防控制的综合优化方法, 由于所针对问题及求解过程的复杂性, 使得在线应用具有一定的困难, 一般用在离线的运行规划、安全性分析与调度当中。电容器采用基于遗传算法的投切方法进行计算, 在现有的补偿设备基础上, 以网损最小为目标, 在满足电压约束前提下, 使整个网络有功损耗最小。而网络重构通过仿真配电网潮流的计算和网损的评估, 来对配电网进行重构, 确定最优网络结构。若单纯以配电网的网损作为衡量指标, 则只做电容器投切的算法效果最好, 综合优化的次之, 重构的效果相对最差, 但是从配电网整体综合优化的角度来看, 综合优化的方法则有可取之处, 具体选择哪一种算法, 需要根据实际配电网的运行情况来加以考量。

结束语

配电网优化控制方法在理论上已经有许多控制的方法, 但在实际的应用过程中, 由于存在着许多不确定因素, 如环境因素、政府政策等, 最优化的结果很可能是个综合、折衷的结果, 而不是单个方面优化后的最佳结果。配电网的运行是多个指标的综合体现, 在具体的操作中, 可以考虑如何将这些约束条件进行简化处理, 并进行综合考虑, 从而达到配电网优化运行的目的。

摘要：配电网优化控制方法在理论上有许多控制方法, 但是在实际应用过程中, 因为有许多不确定因素, 简化了约束条件, 并进行综合考虑, 从而实现优化运行的目的。在配电自动化的基础上进一步阐述配电网优化控制的方法。

关键词：配电网,优化控制,方法

参考文献

[1]李广河.地区电网无功电压集中优化控制系统的研究与实现[D].郑州:郑州大学, 2003.

[2]邱军.电力系统无功电压就地控制研究[D].武汉:华中科技大学, 2004.

[3]邢晓东.金华地区电压无功优化的研究[D].杭州:浙江大学, 2005.

配电网优化运行 第5篇

欧阳欢

摘要：近几年，国家加大了对于电力体制的改革力度，很多的供电企业越来越重视配电网的规范化以及可靠性管理。但是，在实际的配电网运行管理过程中，很多问题仍然存在。新时期新背景下，加强对于配电网调度运行操作规范管理的研究有着重要的现实意义。本文旨在研究我国配电网调度运行操作规范管理现状，针对出现的问题提出相应的解决策略，为我国电力管理部门在配电网调度运行操作规范管理方面的进一步发展提供一些可行性的思路。

关键词：配电网；调度运行；操作规范；管理研究

随着国家电网规模不断扩大，配电网也得到快速发展。目前，调度管理规范大多关注于主网，对配网的调度管理研究较为欠缺。做好配网调度管理，规范配网调度管理，提高配网调度管理水平，确保配电网安全可靠运行，成为电力行业当前急需解决的问题。研究配电网调度管理，提高配网调度规范化管理水平，成为当前调度管理需要深人研究的工作。本文主要研究目前我国配电网调度运行操作规范管理存在问题，探讨配电网调度运行操作规范管理策略，为我国电力管理部门在配电网调度运行操作规范管理方面的进一步发展提供借鉴。

一、配电网调度运行操作规范管理现状

随着国家经济的不断进步以及人们生活水平的不断提高，广大的电力用户对于电力企业供电依赖性逐步增强，这就对于电力企业电网调度运行操作规范管理带来了巨大的挑战。供电如果突然中断，对于人们的生活以及社会安定和企业发展有着消极的影响，对于工农业以及国家经济发展带来巨大的损失。持续的供电不仅仅体现出电力企业管理水平，而且还体现出电力企业优良的社会服务水平。近几年来，伴随着我国电网规模的不断扩大，配电网的发展速度也是极为的迅速。但是，在实际的配电网调度运行操作规范管理方面，很多问题仍然存在，例如配网调度管理工作受配调与地调管理工作重点的不同，导致在电网实际调配过程中二者往往因为业务重点的不同，而产生调配矛盾，不利于配电网调度管理工作的顺利进行。再如，在配电网的安全性以及可靠性方面，电力企业还是存在着不少的管理漏洞。因此，加强对于电网科学调度的研究，提高配电网调度的管理水平，是目前我国电力企业电力管理的重要方面。

二、配电网调度运行操作规范管理策略探究

1、建立一支高素质的调度管理队伍

电力市场以及电力体制改革的大背景下，调度人员不仅仅需要懂得电力相关法律知识，而且还要懂得市场经济运行，尤其是在电网管理技术方面，调度人员需要投入更多的精力。伴随着计算机信息技术的不断推进与发展，电力供应企业对于调度人员的需求，开始由操作型到智能型转变，智能型调度人员成为电力企业配电网调度运行的重要支柱。调度人员应该深刻的认识到自身在配电网调度中的重要作用，增强自身使命感以及责任意识，提高电网调度操作优质、可靠、安全的能力。另外，电力供应企业还应该加强对于调度管理队伍的培训，提高他们掌握自动化系统以及应对紧急事故的能力，提高他们安全意识以及综合信息的能力。

2、加强对配电网调度的安全、运行管理

为提高配电网调度的安全性，必须强化安全管理措施，实行安全生产责任制，贯彻落实安全生产的方针政策，并将应急预案的演习落到实处，才能有效防止调度事故的发生，安全生产也能有效实现。另外，还要加强对调度运行的管理，建立健全的调度运行管理制度，促使配电网调度的运行规范化，同时要严格检修制度，对申报检修的项目一定要做好审批，不符合检修要求的要禁止，并对检修项目做好监督工作，依照检修时间完成工作，尽早恢复配电网的正常运行。还要对配电网运行中存在的问题及时归纳总结，并当做事故进行演习，从而保证配电网安全、稳定的运行。

3、建立科学、合理的考核体系

随着国家经济的不断进步以及人们生活水平的不断提高，广大的用户对电力供应公司的电力系统服务提出了更高的要求。配电网调度作为电力系统服务的重要环节，直接影响着电力供应企业的形象和效益。电力企业只有把电网调度服务纳入到电力企业考核体系当中，才可以更好地对配电网调度服务进行制约和监督，从而更好地适应广大用户的实际需求。为此，电力企业应该建立完善的配电

网调度服务内外考核机制，完善服务考核体系，建立公正客观地服务考核方式。电力企业建立配电网调度服务内外考核机制，既要要求电力企业内部对配电网调度服务质量与水平进行考核，还应该尽量的听取客户的意见和建议，通过这种完善的内外考核机制，才可以为电力企业配电网调度运行管理提供依据和方向。

4、明确电网管理模式，积极开展创新研究

电力企业在进行配电网管理工作时，应该首先确定主电网和配电网分别所采取的管理模式，从而更加科学的对配电网的管理界面进行有效的调度。明确配电网调度管理模式，有利于配电网调度的精细化，有利于地区电网的稳定安全高效运转。另外，各个供电局的人员配置、组织机构以及设备情况等都是不同的，因此，电力企业可以将电网条款进行分类，一类为参照性条款，例如配电网管辖范围、调电操作等，这部分条款在实际的配电网调度管理中不用强制性实施。另一类为强制性条款，这类条款需要供电企业严格实施与管理。另一方面，电力企业应该积极开展创新研究，将配电网的调度工作做到优化管理。电力企业应该加大对于新技术的应用，大大提高工作效率，增强电力企业供电的可靠性。

总结：

综上所述，配网调度规范化管理的应用研究应该得到关注。随着电网的快速发展和信息化水平的提高，通过持续的建章立制和优化流程控制，不断规范配网调度管理，必将全面提高地区供电企业的调度管理水平。尽管我国电力管理部门在配电网调度运行操作规范管理方面取得了重大的进展，但是很多问题仍然存在，影响着配电网调度运行的顺利开展。为此，电力管理部门应该深入研究自身配电网调度运行操作规范管理现状，创新配电网调度运行操作规范管理策略，为电力管理部门在配电网调度运行操作规范管理方面的进一步提升提供借鉴与参考。

参考文献：

[1] 张昱.基于电网安全稳定的调度管理体系[A].2011年云南电力技术论坛论文集 [J].2011（08）

[2] 刘旭斐,谢一工,王珍意.电网调度运行操作业务流程优化[A].2011年云南

电力技术论坛论文集 [J].2011（08）

配电网运行故障原因及预防 第6篇

【关键词】配电网运行故障；发生原因；预防措施

1.配电网故障发生的原因

一般而言，配电网故障可以分为短路故障、单相接地故障和断路故障。短路故障是指各种不同的电路之间相互短路引起的故障。单相接地故障是指电流与地面接触而引发的故障。断路故障是指输电线路由于某种原因断裂，无法进行正常的电力运输而导致的故障。引起配电网故障的原因主要有以下几点：

1.1雷电因素

雷电引起的故障是配电网故障中发生频率最高的，由于配电网的覆盖面积广，规模大，并且是在户外，在雷雨频发的季节，很容易受到雷电的影响。尽管设备表面有绝缘壳的保护，但由于使用年限和其他因素的影响，配电网受到雷击的影响仍然较大。

配电网覆盖区域一般会设置防雷装置，避免雷电对配电网运行的影响，但由于部分防雷装置对于超强雷电所产生的超高电压不能有效接引，很容易造成严重的配电网运行故障。另外，由于一些生产厂家经济利益的驱使，在防雷装置的生产设置上达不到使用标准，技术参数和性能等不符合电力系统的运行要求，在很大程度上影响了配电网的运行。

1.2配电网内部过电压

生产生活对于电能消耗巨大，配电网很容易出现过电压现象，如果系统内部过电压幅度较大，超出了配电网的可接受范围，就会影响配电网的正常运行，严重的会发生爆炸等事故，波及范围较大。

1.3设备老化

设备的老化也会对配电网的正常运行产生很大的影响。如果配电网中的设备使用年限过久，会使供电设备供电能力不足。在我国经济快速发展的当前，用电量在不断加大，造成用电负荷不断升高，陈旧的供电网不能满足生产、生活的需求，时间久了之后，在用电高峰期就可能会引起设备损坏，导致配电网故障，影响用户的工作和生活。用户家中输电线路老化也容易引发事故的发生，从而对配电网的正常运行产生影响，会造成这一地区的用户停电。工厂的用电设备老化，也会对配电网的运行造成一定的安全隐患，当设备超过承受极限，就会对配电网运行造成巨大冲击，引发配电网故障。

1.4电网结构不合理

电网结构不合理也会引起配电网故障。配电网建设从很久之前就开始进行了，而在很大程度上电网的结构与城市建设的长期规划是不相协调的。但由于历史原因或其他原因，配电网着眼当前开始建设，而现在城市规划却着重于未来建设，由于两者发展的不同步，使得配电网在建设过程中变得越来越复杂，这给配电网的正常运行带来了很大的隐患。尤其是在城镇的繁华地段，更容易造成大面积停电，对居民的生活和工作造成一定影响。

1.5安检意识薄弱、检修方式不当

一般来说，电力用户为了避免用电时出现故障，要定期地对设备和电路进行检修。可是，现在电力用户的安检意识薄弱，只是专注于设备的产量，而且有时还不顾设备的使用条件，使其超额工作，这不但减短了设备的使用年限，而且还会对输电线路造成一定影响。在这种情况下，如果不对设备进行适时检修，配电网就会发生事故。在检修时，如果不注意检修方式，也检查不出配电网存在的隐患，而且还会影响供电的可靠性，造成一定的事故。所以，检修时方法的不正确也会引起配电网故障。

1.6外力破坏作用

随着生产和生活耗电量增大，配电网的覆盖率越来越高，环境因素、地理因素、人为因素等外力因素都有可能对配电网的正常运行造成一定的影响，导致故障发生。在建筑施工工地，机械施工经常会对配电网造成破坏，影响配电网的正常供电。由于配电网错综复杂，某一地区配电网被破坏可能会使整个城市的配电网陷入瘫痪，造成无法挽回的损失。在某些时候，某些不法分子通过主动或被动损坏配电网从而谋取高额利润的不法行为，也会对配电网的正常运行造成影响，引起配电网故障的发生。

2.配电网运行故障的预防措施

2.1雷电引起的故障的预防措施

在雷雨天气到来之前，加强对配电网的日常巡检和维护工作，检查防雷装置是否能够正常使用，加强防雷装置的检查工作。要加强输电线路塔与地面的接触，使雷电可以顺利地被导入大地；还要注意减小避雷器的接地电阻，尽量减少事故的发生，降低损失。在雷雨季节，要加强对避雷器的计划检修，对已经损坏的避雷器要及时进行更换，并且要加强重要地区的避雷保护措施，减少引发配电网故障的可能性。

2.2加强对谐波的治理

为了改善电能的品质、减少系统的损耗以及提高电气设备的运行稳定性，因此，应做好供电电网的无功补偿以及谐波的治理。对于幅值变化较大并且伴随有多次谐波的大功率冲击型负荷，电网电压电流波形畸变较大，则需要采用兼有谐波治理功能的动态无功补偿装置。抑制谐波的途径主要有两条，其一采用谐波补偿装置，其二采用不产生谐波的电力电子装置，因而使功率的因数为1。

2.3提高配网的科技含量

随着科技技术的不断发展，在配网运行中逐渐采用新产品和新技术。积极采用智能化、少维护、可靠性高、技术先进、节能保护以及维护方便的电力设备。积极推广应用新产品和新技术，提高电网装备的科技含量。比如推广应用节能型变压器以及新型熔断器、线路复合绝缘子、低压平行集束导线等先进技术产品，依靠科技手段，切实降低配网运行事故发生率。

2.4线路运行电压以及配变容量的调整

在配网运行过程中，应根据负荷的相关情况，对线路的电压进行适当的调节，使线路的电压处于一个标准合理的水平。当处于高峰负荷时，可变 的损耗占总损耗的比例要大一些，此时，可适当的提高电压使其接近上限，保证正常的运行。当处于低谷负荷时，可适当的降低电压使其接近下限，因而保证正常运行。通过线路运行电压以及配变容量的调整保障配网的安全运行。

2.5加强日常培训，提高安全意识

科学技术的不断发展，电力系统设备更新换代速度加快，必须加强工作人员对新设备、新技术的学习，加强日常的培训工作，提高检修人员的技术水平和综合素质，强化检修人员的安全意识和责任意识，明确岗位责任，结合奖惩结合的制度，提高工作人员的积极性和创新性。同时，相关的配电企业应建立完善的配电网运行保护措施，优化运行环境，提高配电网线路的安全性能，为配电网的安全运行提供良好的环境支持和技术支持。

2.6外力破坏引起的故障的预防措施

坚决杜绝由于外力因素引起的故障，在日常的电网巡检工作中，加强对当地自然环境和地理环境的熟悉，定期清理配电线路周围的垃圾、植物等，保证电网线路周围的环境对配电网运行无影响。同时，加强对违法分子的惩处力度，对于偷窃、随意破坏线路，造成严重事故的不法分子，必须进行严惩，加强日常的巡检力度，防止事故的发生。

3.总结

电力需求的日益增大，人们对电力系统的要求逐渐提高，尤其是配电网运行的安全性和稳定性的关注度越来越高。电力企业必须加强对相关工作人员的技术提升和综合素质的提高，建立科学完善的配电网运行保护措施，降低环境因素和人为因素对配电网运行的影响，从而降低配电网故障发生的机率，保证电力系统的正常运行，保证正常的生产和生活用电。 [科]

【参考文献】

[1]吴平海.如何提高配电网供电可靠性的措施及现状分析[J].北京电力高等专科学校学报，2012（8）.

[2]陈佩琦.10kV配网线路故障起因及防范措施[J].科技创新导报，2012（17）.

关于优化城市配电网运行方式的探讨 第7篇

近年来, 随着经济的快速发展, 各行各业对电能的需求量不断增加, 这对于供电的可靠性和安全性提出了更高的要求。在这种情况下, 电力企业需要加快实现对配电网运行方式的优化, 确保配电系统能够稳定的发展。通过配电网运行方式的优化, 不仅有利于电力企业经济效益和社会效益的提高, 而且还能够更好的加快推动配电网络的发展和完善。

1 城市配电网存在问题

1.1 配网设备问题

目前部分城市配电网中的一些自动化设备由于配置时间较长, 设备老化速度加快, 部分真空负荷开关已不具备保护功能, 无法将重合闸的功能有效的发挥出来。这些设备故障发生率较高, 对供电可靠性带来了较大的影响。另外在城市配电网中, 部分设备由于长期处于恶劣的环境下, 再加之受到外力的侵蚀影响, 其存在着不同程度的破坏, 给配电网运行的安全性和可靠性带来了严重的隐患。

1.2 配电线路廊道相对匮乏

在配电网建设时, 由于规划时过于保守, 这就导致在城市快速发展过程中一些新问题开始出现。城市中的电缆多以入地方式为主, 当时设计时由于规划的廊道过于保守, 这就导致变电站出线线路廊道较为匮乏, 从而导致入地电缆载流量较小, 一旦电缆出现意外事故, 则会导致穿管受损或是报废。所以许多时候为了能够使备用线路的走径得以保证, T接方式大量的在线路上采用, 给供电的可靠性带来了较大的安全隐患。

1.3 电源出线间隔不足

目前很大一部分城市具有较宽裕的变电容量, 但随着负荷的不断增加, 配电间隔越来越匮乏, 这就导致部分变电站多以T接方式来接入电源, 影响到了供电的可靠性, 不仅会导致出线间隔被占用, 而且还会使负荷密集区的用电紧张状况得以加剧。

1.4 电力规划与城市规划之间的矛盾

近年来城市化建设进程不断加快, 城市各项基础设施的建设力度也在不断的加大, 在这种情况下, 城市规划与电力规划之间的矛盾不断激化, 严重影响了配电网运行的安全性。同时由于变电站选址要求较为严格, 这就导致城市为其提供的参考位置不能正常进行使用, 再加之受制于资金及城市矛盾的影响, 往往变电站的规划会发生改变, 这就导致变电站的地址往往无法满足具体的设计要求, 从而导致不能及时送出负荷, 严重影响到用户用电的情况。

2 优化配电网运行方式的策略

2.1 提高配电网自动化管理水平

近年来, 我国电力系统加大了科技的投入力度, 配电网自动化的程度得以不断提升, 现代各种先进的技术与配电网各类信息有效的进行集成, 形成了较为完整的自动化系统, 加快推动了供电和配电管理现代化的形成。强化了配电网的检测、监控和防护功能, 有效的提高了电力服务的优化, 对配电网安全可靠运行起到了积极的保障作用。在这种情况下, 作为电力工作者, 需要不断的强化自身的理论水平和实践能力, 全面对工作进行统筹规划, 更好的做好自己的本职工作, 为电力市场的健康发展奠定良好的基础。

2.2 提高电网运行方式分析计算水平

电网调度需要确保安全性和经济性, 这直接影响到电网运行方式分析计算的质量。通常在可以预测的负荷分布条件下, 配电网运行方式在安排时需要反复计算和修改检修计划和发电计划, 确保电网在计划工况下和设定电网拓扑的情况下能够具有较强故障打击能力, 使电网运行的安全性和稳定性得到较好的保障。当配电网能够有效的确保人们用电需求和安全性时, 电力工作人员则需要每日都要对运行方式进行优化计算, 从而更好的实现对输电潜力的挖掘, 确保输电能力的提升, 加快推动电网整体效益的实现。

2.3 配电系统工作人员严格按规定执行任务, 改善操作习惯

配电网运行管理部门属于自上而下的管理网络, 其工作人员需要严格履行好各自的岗位责任, 做好配电网运行管理和维护工作, 有效的确保配电网故障防护能力的提升。

首先, 作为配电网的工作人员, 需要做好各项管理工作, 积极参加各种培训和再教育, 有效提高自身的专业知识和技能, 在工作中能够严格遵循安全生产作业标准。同时企业还要加强岗位教育活动和安全宣传教育工作, 确保作业人员安全防范意识的提升。

其次, 调度人员需要根据电网的运行状况来进行发布调度操作指令, 这就需要确保每一项指令都具有其内容的正确性, 执行的严肃性和管理步骤的堆满性。作为一名调度人员要有较强的责任心, 而且在工作中要养成认真负责的习惯, 严格执行调度规程和安全工作规程, 时刻将安全放在首位, 对检修申请的内容、停电要求及范围进行明确检修, 严禁杜绝凭经验编写调度指令票的现象发生。

2.4 合理选择开闭所内设备及电缆分接箱

针对现在大部分城市都存在廊道及出线间隔不足的问题, 一些厂家针对这种情况提供了一些解决的办法, 主要有电缆分接箱和集中开闭所两种方式, 在一定程度上可以缓解廊道及出线间隔数量问题。带电动操作机构的侧装式真空负荷开关, 它可以装设综合自动化装置, 保护设备, 它的动、热稳定均可达到真空开关的要求, 操作及控制极为方便;而永磁机构真空开关也是一种小型化设备, 安装甚至小于一般负荷开关。这两种设备可以作为首选设备安装在开闭所内, 通过多电源自动切换等方式加强开闭所的供电可靠性, 或多点电源引入, 增加出线数量。开闭所内合理安排电源引入及负荷设备可以减少电网设备容量, 从而提高电容量的利用效率。

2.5 加强与政府部门的联系

供电企业在规划配电网系统时, 要多加强与政府相关部门的联系, 及时了解城市规划建设的具体实施时间, 及相关的实施步骤, 更好地合理规划配电网的具体实施方案。在城市统一建设中, 加强与政府部门的协商, 适当时机由政府部门协调部分关系, 加强配电网规划建设的速度, 也许可以简化很多的手续, 因此, 我们应该学会加强与政府职能部门的协商, 这在一定程度上减少了配电网建设的困难, 增加配电网建设计划的可实施性及加快建设进程。

3 结束语

在当前电力系统运行过程中, 供电可靠性是用电企业持续电能供应的重要指标, 也是电力企业管理水平及服务水平的重要体现。由于配电网在电力系统中具有非常重要的地位, 通过对配电网运行方式的优化, 不仅有利于提高配电网运行的经济性, 而且配电网运行的安全性也能够得到有效的保障。近年来, 在配电网运行优化方面的研究力度不断加大, 优化算法也得以不断的完善, 这对于配电网运行安全性和可靠性起到了积极的作用, 有效的保证了电力系统运行的稳定性。

摘要：配电网作为电网非常重要组成部分, 是确保电网安全、经济运行的关键所在, 所以需要对城市配电网运行方式进行优化, 确保电网社会效益和经济效益的实现。文章对城市配电网存在的问题进行了分析, 并进一步对优化配电网运行方式的策略进行了具体的阐述。

关键词：配电网,设备,线路,运行方式,自动化水平

参考文献

[1]刘东, 丁振华, 滕乐天.配电自动化实用化关键技术及其进展[J].电力系统自动化, 2004, 28 (7) .

[2]高升.地区配电网优化运行的研究[D].长沙:湖南大学, 2002.

配电网优化运行 第8篇

关键词：配电网,运行方式,运行风险,网架风险

0 引言

电力系统的正常运行方式是指正常计划检修方式;按负荷曲线及季节变化的水电大发、火电大发;最大最小负荷和最大最小开机方式;抽水蓄能等运行方式。对于配电网来说,正常运行方式通常满足以下要求:能充分满足用户对电能的需求;配电网所有设备不出现过负荷和过电压问题,所有线路的传输功率都在限值以内;有符合规定的无功功率备用容量;继电保护及安全自动装置配置得当且整定正确;配电网运行符合经济性要求;配电网结构合理,有较高的可靠性、稳定性和抗事故能力;通信畅通,信息传送正常。

为了使配电网的运行方式能够满足正常要求,配电网的运行调度十分重要。文献[1]对配电网的运行方式调度和发展趋势进行了分析。文献[2]以电能质量和供电可靠性为重点对一个具体配电网的运行方式及调度进行了研究。文献[3]建立了以经济性量纲为基准的运行方式评估模型,并基于工程实践对配电网的运行方式进行评价,为配电网的调度提供了参考。国内配电网的运行方式一般是“闭环设计,开环运行”,开环运行状态下的可靠性是专家学者关注的问题,因此近些年来出现了不少研究配电网的闭环运行方式的文献[4,5,6,7,8]。这些文献研究的目的是使配电网的运行可靠性能够达到最优,但有时会忽视其运行经济性。

为了使配电网的运行达到可靠性、安全性、经济性等的整体最优,通常需要涉及到配电网的运行方式优化问题。文献[9]利用层次分析法对配电网运行方式的优劣进行评价,并运用遗传算法实现了配电网运行方式的优化。文献[10,11]将层次分析法应用于配电网运行方式的多目标优化。文献[12]研究了应用于智能配电网的智能化运行优化方法。文献[13]建立了一种自愈控制分层的智能配电网运行方式优化模型。上述文献在研究配电网的运行方式优化时往往只考虑安全性、可靠性和经济性,没有考虑配电网可能存在的一些风险因素,导致优化后的配电网并不一定能够满足风险评估的要求。

本文在对传统配电网运行方式优化方法进行研究的基础上,提出了一种考虑运行和网架风险的配电网运行方式优化方法,并在此基础上实现了正常运行方式的制定。提出的考虑运行和网架风险的配电网运行方式优化模型实质上是一个多目标非线性优化模型,其中目标函数除了包括传统的技术性和经济性目标外,在考虑线路和变压器的负载率,发生预想事故后对用户的影响最小的基础上,增加了运行风险和网架风险2个子目标,使运行方式优化更加全面,同时利用权重将多个子目标合并成为一个综合目标,简化了求解过程。算例的计算结果表明,本文提出的配电网运行方式优化方法能够正确地对配电网的运行方式进行优化,同时还能满足用户对运行风险以及网架风险的要求。

1 考虑运行和网架风险的配电网正常运行方式制定的原则

本文将配电网正常运行方式下的风险控制纳入正常运行方式的制定中,主要包括运行风险和网架风险,配电网正常运行方式遵循如下原则:

(1)能够满足N-1安全准则,即配电网1条线路或变电站内1台配电变压器(配变)发生故障停运时:A)在正常情况下,除故障段外不停电,且不发生配电网电压偏低以及设备不允许的过负荷;B)在计划检修情况下,又发生故障停运时,允许部分停电,待故障修复后恢复供电

(2)配电网各接线方式下满足表1所示的线路安全载流量要求

(3)配电线路的供电距离满足末端电压质量的要求(20 kV及以下3相供电电压允许偏差为额定电压的-7%～+7%)。

(4)各相关联络线路的负荷分配基本均衡,且满足表1中线路安全载流量的要求;单条线路所带的变电站或开关站数量基本均衡,一般不宜超过8。

(5)考虑配电网自动化改造的需求。对于已经进行配电网自动化改造的线路,配电网组网内的联络点优先选择具备“三遥”功能的设备;对于尚未进行配电网自动化改造的线路,配电网组网内的联络点的设备选择应考虑是否适用于配电网自动化改造。

(6)考虑重要用户的供电可靠性。馈线组内的联络点可优先选择重要用户的设备,并且尽量避免单条线路给多个重要用户供电,一般一条线路不宜超过1个。

(7)保证配电网正常运行方式下的经济性最好配电网正常运行方式下变压器和线路的有功功率损耗应处于一个较低的水平,即保持最大的电能供应效率,减少不必要的电能损失。

(8)保证配电网正常运行过程中的运行风险最小。配电网中的线路和变压器的负载率应尽可能避免重载过载运行,即便是在必须有线路或变压器重载或过载的情况下,处于重载或过载状态的线路和变压器数目也应尽可能少。

(9)保证配电网正常运行方式下发生预想事故时造成的损失最小。电网发生预想事故后对用户造成的损失应尽可能小,且应尽可能避免出现切负荷的情况。

2 考虑运行和网架风险的配电网运行方式优化

配电网运行包括正常、检修和故障3种状态及相互之间的转换,配电网运行状态不同,优化时的侧重面也不同,本文讨论配电网处于正常运行状态下的运行方式优化。

2.1 优化目标函数

采用多目标优化的形式构建配电网运行方式优化模型,以考虑技术、经济和风险的多维度评价指标作为运行优化的目标函数,目标函数有以下5个。

2.1.1 节点电压偏离程度

配电网节点电压幅值偏离额定电压幅值的程度越小,表明配电网当前运行方式下的电能质量越好,所以将该目标函数表示为:

式中:Vi第i个节点的电压幅值(标幺值);VNi为第i个节点的额定电压(标幺值);Nbus为配电网节点数目。

2.1.2 线路负载均衡程度

配电网每条线路的负载电流与额定电流的比值越接近,表明当前配电网的负荷均衡程度越高。第k条线路的负载率为β1k,即

式中:|ILk|为第k条线路上的电流幅值;ILNk为第k条线路的额定电流大小。

当所有线路的负载率组成的样本集合的方差最小时,可以认为配电网的负荷均衡程度高,因此将该目标函数表示为:

式中:NL线路数目;βLj为第j条线路的负载率。

2.1.3 配电网网损

配电网的损耗主要包括变压器和线路的有功功率损耗,为方便起见实际计算过程中可以利用电源节点的注入有功功率减去所有负荷的有功功率来计算,因此将该目标函数表示为:

式中:PGi为第i个电源节点的注入有功功率;PDj为第j个负荷节点的有功负荷大小;ΩG和ΩD分别为电源节点和负荷节点的集合。

2.1.4 运行风险

配电网的运行风险应综合考虑线路和变压器的运行情况,负载率越高则说明风险越大,同时还要考虑处于重载的线路和变压器的数目,因此将该目标表示为:

式中:NT为变压器数目;βTj为第i个变压器的负载率;nLO为负载率超过80%的线路数目;nTO为负载率超过80%的变压器数目。

2.1.5 网架风险

除了运行风险之外,配电网不同运行方式下的风险还包括网架结构存在的潜在风险,网架风险可以通过设定预想事故来计算,利用预想事故的发生概率与造成的后果相乘来计算最终的风险值,因此将该目标表示为:

式中:为第k起预想事故发生后的能量损失率;为第k起预想事故发生后的用户时户数损失率;为第k起预想事故的发生概率,此处的预想事故仅考虑单条线路故障的情况;ΩF为预想事故集合。能量损失率、用户时户数损失率和预想事故的发生概率利用如下的式(7)～式(9)进行计算:

式中:为第k起预想事故发生后所有损失的用户数;NSC为系统总用户数;为第i个损失用户的容量;为系统第j个用户的容量;为第i个被切除用户的等级因子;为系统第j个用户的等级因子,等级因子均在0到1之间,且用户越重要则等级因子越大;为第k起预想事故的故障修复时间;pFk为第k条线路的故障概率。

2.2 优化约束条件

(1)潮流平衡约束

式中:PDi和QDi分别为节点i的有功负荷和无功负荷;PGi为节点i的有功注入,当节点i不是电源节点时PGi=0;QRi为节点i的无功补偿容量;Gij和Bij分别为节点i和j之间的转移电导和电纳;Vi和Vj为节点i和节点j的电压大小;δi和δj为节点i和节点j的电压相角。

(2)电压幅值约束

式中:Vi为第i个节点的电压幅值(标幺值);Vimax和Vimin分别为第i个节点的电压幅值上、下限(标幺值)。

(3)线路潮流约束

式中:|ILK|为第k条线路上的电流幅值;ILKmax为第k条线路的最大载流量。

(4)变压器容量约束

式中:|ITK|为流过第k个变压器的电流幅值;ITKmax为允许流过第k个变压器的电流幅值上限。

(5)无功补偿容量约束

式中:QRi为节点i的无功补偿值,当节点i没有无功补偿装置时QRi=0;QRimin和QRimax分别为节点i的无功补偿容量下限和上限;ΩQ为拥有无功补偿设备的节点集合。

(6)网络结构约束

优化前后保持配电网辐射状结构不变,且没有孤岛存在。

2.3 优化模型及求解

配电网运行方式优化问题是一个多目标的非线性规划问题,根据2.1节中的目标函数和2.2节中的约束条件,可以得到其完整数学模型如下:

式中:F(x)=[F1(x),F2(x),…,F5(x)]T,为目标函数向量;h(x)=0为2.2节中的等式约束;g(x)≤0为2.2节中的不等式约束;x为变量向量。

显然,上述数学模型中各个目标函数的量纲均不相同,因此为了方便求解,需要对目标函数进行无量纲化处理,首先分别求解各个子目标的最优值,设以第i个子目标Fi(x)为目标函数进行求解,即求解式(16)的非线性规划问题:

通过求解式(16)的非线性规划问题可以得到Fi(x)的最小值,将其记为,分别求解得到5个子目标的最小值后,可以利用层次分析法将式(15)转换为如下的单目标优化模型:

式中:ωi为第i个子目标的权重,且满足,可以利用层次分析法进行确定,也可以根据需求直接进行赋值。

通过收集配电网基本数据建立得到多目标优化数学模型即式(17)后,利用基于启发式搜索的支路交换法对该模型进行求解,求解步骤如下:

(1)计算初始运行方式(开环运行)下的潮流,分别得到5个子目标在初始运行状态下的目标函数值;

(2)合上所有线路开关,搜索网络中构成环网的所有路径;

(3)任选一条路径进行搜索,以第1个子目标即节点电压偏离程度最小为目标进行分析,分别断开该条路径上的每个开关,若断开某个开关后未出现孤岛则进一步计算其目标函数值,若出现孤岛则对下一个开关进行分析,最终搜索完该条路径并得到第一条路径下第1个子目标函数值最小时所断开的开关;

(4)选取另一条路径进行搜索,并重复步骤(3),得到第二条路径下第1个子目标函数值最小时所断开的开关;

(5)重复步骤(3)和步骤(4)直至搜索完网络中的所有路径,得到该网络中第1个子目标函数值最小时所断开的开关组合;

(6)以第2个子目标即线路负载均衡程度最高为目标进行分析,重复步骤(3)、步骤(4)和步骤(5),得到该网络中第2个子目标函数值最小时所断开的开关组合;

(7)重复步骤(3)、步骤(4)、步骤(5)和步骤(6)直至分析完所有的子目标并得到每个子目标的最小值以及所对应的断开开关的组合;

(8)对步骤(7)中得到的断开开关的组合进行重新组合,对无孤岛的组合计算式(17)中的目标函数值,得到的目标函数值最小的断开开关的组合即为满足各类约束条件下的技术、经济和风险的最优运行方式

3 算例分析

本文使用文献[14]中提出3馈线配电系统对提出的配电网方式优化的方法进行说明,3馈线配电系统见图1所示,节点1,节点2和节点3为馈入节点,其余节点为负荷节点,初始运行状态下线路5-11,线路10-14和线路7-16上的联络开关均处于打开状态,为了不失一般性,各个负荷节点的用户等级在0-1之间随机取得,用户数在1-10之间随机取得,并假设同一节点的所有用户的等级因子都相同。

图1中各条线路的故障属性参数如表2所示,其余电气参数详见文献[14]。

对于中低压配电网来说,用户往往更关心整个配电网的抗风险能力,即在最终优化得到的运行方式下其相应的运行风险和网架风险应当尽可能小,而其余的负载均衡性、网损以及电压偏移程度等都是次要考虑的目标。因此在本算例中设置各个子目标的权重分别为:节点电压偏离程度权重ω1=0.025,线路负载均衡程度权重ω2=0.15,配电网网损权重ω3=0.025;运行风险权重ω4=0.4,网架风险权重ω5=0.4。

为了验证本文提出的优化方法能够正确地对配电网运行方式进行优化,首先对该配电系统在初始状态下的运行方式进行各个子目标以及综合目标值的计算,然后利用支路交换法求解得到优化后的运行方式,并给出各个子目标以及综合目标值的计算结果,同时为了方便对优化结果进行分析,选取了4个典型运行方式进行对比,如表3所示。表中运行方式1即为初始运行方式,运行方式2即为优化后的运行方式,运行方式3～6为4个典型运行方式,综合目标值即为式(17)中的目标函数值。

主要计算过程如下:

(1)计算初始运行方式下的潮流,分别得到不同节点的电压信息及各支路潮流信息,并计算得到各子目标函数值。

(2)合上所有线路开关,搜索网络中构成环网的所有路径,即:

路径1:1->4->5->1 1->9->8->2;

路径2:1->4->6->7->16->15->13->3;

路径3:2->8->10->14->1 3->3

以第1个子目标即节点电压偏离程度最小为目标进行路径搜索,首先从路径1开始搜索,从联络开关5-11处分别向节点1和节点2进行搜索,向节点1搜索可得到4-5之间的联络开关,向节点2进行搜索可以得到9-11和8-9的联络开关,经过计算可知断开9-11之间的联络开关后目标函数最小,最终确定本路径断开的联络开关为9-11,利用同样的方法可以得到另外2个路径的断开的开关分别为10-14和7-16,最终确定节点电压偏离程度最小的开关组合为:9-11,10-14,7-16,对应的目标函数值为0.016 5

(3)利用相同的方法,可以得到目标函数为线路负载均衡程度最小时断开的开关组合为9-11,10-14,7-16,对应的目标函数为206.19;目标函数为配电网网损最小时断开的开关组合为9-11,10-14,7-16,对应的目标函数为0.005 8;目标函数为运行风险最小时断开开关的组合为9-11,8-10,7-16,对应的目标函数为5.217;目标函数为网架风险最小时断开的开关组合为8-9,4-6,13-14,对应的目标函数为8.838。

(4)从上述计算结果可看出,目标函数为节点电压偏离程度、线路负载均衡程度及配电网网损的断开开关组合都是9-11,10-14,7-16,目标函数为运行风险的断开开关组合是9-11,8-10,7-16,目标函数为网架风险的断开开关组合是4-6,8-9,13-14,对以上方案进行重新组合,可以得到的组合方案数为18个,分别计算相应的综合目标值,最终得到断开开关组合为8-9,4-6,13-14,也就是最优的运行方式。

利用本文所述的方法进行配电网运行方式优化后,从表3中可以看出,优化后的运行方式与初始的运行方式相比,除了网架风险基本维持不变以外,其余几个子目标的函数值均得到了一定程度的优化,综合目标值也比初始运行方式下降许多,虽然与其他典型运行方式相比并不能做到所有子目标最优,但综合目标值最小,从而实现了技术、经济和风险综合最优的目标。

实际上,由于本文主要进行的是配电网正常运行方式下的优化,因此将运行风险和网架风险的权重设置得比较大。如果考虑检修和故障状态下的运行方式优化,则只需要对各个子目标的权重进行适当调整即可,同时仍然可以用式(17)的非线性优化模型进行求解。

4 结语

配电网优化运行 第9篇

关键词：配电网,潮流优化,分布式电源,网络重构

0 引言

随着分布式发电、储能、需求侧响应等技术的广泛实施与应用，配电网已转变为集电能的收集、传输、存储与分配等多种功能于一体的新型能源系统，也是智能电网技术发展的核心。在智能配电网的发展模式下，配电网将主动地对分布式电源、储能、需求侧响应资源、无功补偿设备、智能终端等的运行进行优化与控制[1]，最终彻底改变传统配电网的规划、设计以及运行方式，并形成一种全新的运行模式[2,3]。

网络重构是改变配电网运行方式的主要手段，其功能主要是在正常情况下提供稳定、可靠的运行优化策略，在故障情况下快速地提供自愈策略支持。风、光等间歇性能源所具有的随机性、间歇性和突变性使得配电网的运行情况复杂化，这要求在正常情况下网络重构也要快速给出方案，对配电网进行实时调整，以应对分布式电源出力的突变。因此，许多研究[4,5,6,7]致力于提高网络重构的寻优能力和计算速度，以满足实际应用的最优化和实时化需求，但仍然没有一个行之有效的方法从根本上解决这一非确定性多项式（NP）难题。在实际应用过程中，还涉及倒闸操作、合环电流冲击、开关动作损耗等问题，给电网运行的安全性和可靠性带来隐患。因此，网络重构至今都处于技术研究和工程示范阶段，没有得到广泛应用。

SNOP(soft normally open point)[8]是安装于传统联络开关（TS）处的电力电子装置，它能够准确控制其所连接两侧馈线的有功与无功功率。SNOP的引入彻底改变了传统配电网闭环设计、开环运行的供电方式，避免了开关变位造成的安全隐患，大大提高了配电网控制的实时性与快速性，同时给配电网的运行带来了诸多益处。目前，国内也已经开始关注SNOP的研究与应用，但是，对于SNOP的研究尚处于初级阶段。文献[8]介绍了SNOP对改善电压水平和提高分布式电源消纳能力的作用；文献[9]研究了带储能的SNOP对缓解光伏出力波动的作用；文献[10]统一分析了包括SNOP装置在内的各种电力电子设备在支持分布式电源接入方面所发挥的作用。上述文献重点关注如何利用SNOP提升配电网消纳分布式电源能力，没有详细研究SNOP的运行控制策略。

本文对SNOP的功能和原理进行了详细介绍，提出了含SNOP的配电网运行优化模型，并将其和网络重构进行了详细对比分析，从降损能力、电压改善能力、应对分布式电源突变能力等方面验证了SNOP的有效性和可行性。

1 SNOP功能和原理

1.1 主要功能

SNOP主要安装在传统TS处，可以对两条馈线之间传输的有功功率进行控制，并提供一定的电压无功支持，如图1所示。

SNOP代替TS后形成的混合供电方式结合了放射状和环网状供电方式的特点，给配电网运行带来的好处主要包括：(1)平衡两条馈线上的负载，改善系统整体的潮流分布；(2)进行电压无功控制，改善馈线电压水平；(3)降低损耗，提高经济性；(4)提高配电网对分布式电源的消纳能力；(5)故障情况下保障负荷的不间断供电。

由于TS的动作涉及开关使用寿命、合环电流冲击等因素，在实际运行中很难做到实时调节。而SNOP的功率控制更加安全、可靠，可以做到实时控制与优化，并且在故障发生时不会造成短时停电，保障了负荷的不间断供电，提高了供电可靠性。

1.2 实现原理

SNOP的具体装置主要有3种：背靠背电压源型变流器（B2B VSC）、统一潮流控制器（UPFC）和串联补偿器（SSSC）。这3种装置都是基于全控型电力电子器件实现的。

电力电子装置得益于分布式电源[11,12]、电动汽车[13]等技术的发展，近几年得到了广泛的应用，其灵活多样的控制方式和运行策略[14]可以满足SNOP的功能需求。这里以B2BVSC为例，其拓扑结构由两个变流器经过一个直流电容器连接实现，如图2所示。

表1所示为该装置的几种典型控制模式，变流器的控制方式说明可以参考文献[15]。在正常运行情况下，一个变流器实现对直流电压的稳定控制，另一个变流器实现对传输功率的控制。由于每个变流器都可以同时控制两个状态量[16]，因此，还可以对变流器的无功功率或者交流侧电压进行控制。在故障发生时，通过切换控制模式，变流器提供系统电压和频率的支撑，实现非故障区域不间断供电。

2 含SNOP的配电网运行优化

2.1 SNOP运行边界

本文主要研究正常运行情况下SNOP的运行优化策略，并选取PQ-VdcQ控制作为控制模式。在该模式下，SNOP可控制变量包括3个：VSC1的有功功率输出P1、两个变流器各自的无功功率输出Q1和Q2，如图3所示。图中：S1max和S2max分别为SNOP两个变流器的接入容量。虽然SNOP本身存在一定的有功损耗，但在进行整个配电系统尤其是面向大规模配电系统的运行优化时，单个或少数装置的有功损耗相对系统损耗而言非常小[17]，因此这里暂不考虑SNOP的有功损耗。因此可假定两个变流器的有功功率相等，即VSC2的有功功率输出为-P1。两个变流器的无功输出因直流的隔离而互不影响，仅需满足各自的容量约束即可。

综上，SNOP的运行优化需要满足如下几个约束：

式中：ΩSNOP为SNOP的集合；Pk1(t),Pk2(t),Qk1(t),Qk2(t）分别为t时段第k个SNOP两个变流器的有功功率和无功功率；Sk1max和Sk2max分别为第k个SNOP两个变流器的接入容量。

2.2 配电网优化模型

基于某一典型工况的静态潮流优化主要用于传统配电网的潮流优化，而分布式电源的大量接入使得配电网运行行为越来越复杂，此时采用较多的是动态潮流优化。本文选取系统有功损耗最小化为目标函数，当进行配电网动态潮流优化时，目标函数为该时间段内的能量损耗最小，如式（4）所示。

式中：T为仿真时长；n为系统节点数；Δt为仿真步长；Pi(t）为t时段节点i处注入的有功功率之和。

约束条件主要考虑了系统自身的运行约束，包括SNOP运行约束（见式（1）至式（3））、系统潮流约束（见式（5）和式（6））、运行电压水平约束（见式（7））和支路电流限制（见式（8））。

式中：Ω（i）为节点i的相邻节点的集合；Vi(t),Vj(t），θij(t）分别为t时段节点i,j的电压幅值和相角差；Gii,Bii,Gij,Bij分别为节点导纳矩阵中的自电导、自电纳、互电导和互电纳；PDGi(t),PSNOPi(t),PLDi(t）分别为t时段节点i上分布式电源、SNOP和负荷注入的有功功率；QDGi(t),QSNOPi(t),QLDi(t）分别为t时段节点i上分布式电源、SNOP和负荷注入的无功功率；Vimax和Vimin分别为节点i电压幅值的上、下限；Iij(t）为t时段支路ij的电流幅值；Iijmax为支路ij的电流幅值上限。

2.3 求解算法

含SNOP的配电网运行优化模型为非线性优化问题，本文采用锥优化算法进行求解。锥优化是线性优化的一种推广，因凸锥所具有的优美的几何结构和特殊的处理方式，使其不仅能在有效的时间内实现问题的求解，还能保证所求解的最优性[18]。

锥优化模型的标准形式如下：

式中：x为决策变量；c,A,b为常量；K为二次锥。

而式（1）至式（8）所建立的优化模型不满足锥优化对于线性目标函数的要求，也不符合二次锥的约束形式，因此需要进行模型转化处理，再利用锥优化算法进行计算。模型转化处理方法可以参考文献[19]，限于篇幅，不再详述。

为了更好地体现SNOP运行优化的效果，本文后续将网络重构与之进行对比分析。需要说明的是，网络重构问题属于混合整数非线性优化问题，本文选取应用较为广泛的模拟退火算法[20]进行求解。该算法虽然能较快地给出优化解，但是无法保证解的最优性，只能得到近似的次优解。当SNOP部分代替TS时，还要考虑SNOP和网络重构的同时优化，此时的求解思路是：网络重构采用模拟退火算法求解，SNOP优化采用锥优化算法求解，两个子问题交替计算，最终获得综合的优化解。同样，该解无法保证最优性。

3 算例分析

3.1 SNOP静态潮流优化

本文采用IEEE 33节点算例进行分析，结构如图4所示。在没有分布式电源接入的情况下，配电网的运行波动较少，可选取典型的运行工况进行优化，此时只需要对某一断面进行静态优化即可。

传统配电网主要通过网络重构改变系统运行方式，接入不同数量的SNOP得到的优化效果也不尽相同，这里选取6种优化方案进行对比分析。其中SNOP的接入位置、编号均与TS一一对应，并规定流过SNOP有功功率的正方向为大节点编号指向小节点编号。

1）方案1：不采用SNOP，基于网络重构进行配电网运行优化。

2）方案2：单个SNOP接入配电网，取代TS1，进行SNOP有功功率和无功功率优化。

3）方案3：单个SNOP接入配电网，取代TS1，网络重构和SNOP输出功率同时进行优化。

4）方案4：两个SNOP接入配电网，取代TS1和TS2，进行SNOP的有功功率和无功功率优化。

5）方案5:4个SNOP接入配电网，取代TS1,TS2,TS3,TS4，进行SNOP的有功功率和无功功率优化。

6）方案6:5个SNOP接入配电网，取代所有TS，进行SNOP的有功功率和无功功率优化。

方案1和3通过重构改变了系统拓扑结构，结果如附录A图A1和图A2所示，各个方案中SNOP的优化结果见附录A表A1所示。

整个系统在不进行优化时的网损为202.67kW，方案1重构后的网损为139.55kW，方案2和3的网损分别为127.83kW和122.74kW。对比可以看出，仅接入一个SNOP所达到的降损效果就可以和网络重构相媲美，甚至优于重构。方案3利用网络重构和SNOP进行综合优化，但是，由于重构采用模拟退火算法进行求解，只能得到近似的次优解，表中结果为经过多次计算后取的最佳结果。对比方案2可以发现，有功网损得到进一步降低，并且SNOP的传输功率有所减小。由此可见，网络重构对SNOP的优化结果也起到了促进作用。在电压水平改善方面，SNOP优化效果也要比网络重构明显。在SNOP接入的配电网中，分段开关和其他TS基本上不用参与配电网运行优化，只需要进行故障下的自愈控制，降低了开关变位带来的风险，提高了系统安全性和可靠性。

静态优化时几种方案下的电压水平改善情况如图5所示。对比方案2,4,5,6，随着SNOP接入个数的增多，系统损耗越来越小，电压改善越来越明显，当所有的TS都被SNOP替换时，整个网络成为了一个多环网，系统损耗降到最小。但是，新接入SNOP的优化效果却在逐渐下降，考虑到经济成本问题，对接入SNOP的个数以及位置还需要进一步分析。

3.2 SNOP动态潮流优化

在智能配电网中，配电网潮流优化需要考虑分布式电源接入带来的影响，主要采用动态潮流优化方法。在图4的IEEE 33节点算例中，节点7和27分别接入500kW光伏发电，节点13,16,32分别接入750kW风电。负荷日运行曲线可以利用负荷预测方法获得，取15min一个点，负荷每个时刻的取值为15min内负荷的平均值，风电、光伏发电的处理方式相同，无功功率输出假定为零。整个系统的分布式电源出力和负荷变化情况如图6所示。

在实际运行中，网络重构通常受制于开关操作次数约束，很难实现实时重构，本文假定网络重构每天执行一次，针对图6运行曲线可以得到重构结果如附录A图A3所示。同时，对方案2,4,5,6进行动态潮流优化，SNOP的接入位置、编号、功率正方向与静态潮流优化一致，结果如附录A图A4所示。

观察附录A图A4(a)(c)(e)(g）可知，SNOP的有功控制实现了对系统有功发电和负荷的再匹配。以附录A图A4(a）为例，节点6至18接入风电和光伏发电使得该段线路的功率供需情况发生较大波动，当负荷较大、分布式电源出力较小时SNOP1由节点22向节点12传输一定的功率，以平衡整个系统的功率分配情况，进而改善节点6至18的电压水平，降低网损；当负荷较小、分布式电源出力较大时SNOP1的有功传输反向，同样改善系统运行状况。在附录A图A4(c）中，由于没有考虑风速的地域差异性，SNOP2所连接的两条分支线都有风电，因此SNOP2的有功传输较为平滑。

由于SNOP需要满足系统任何故障发生情况下能够保证负荷的可靠供电，因此其容量设计相对较大，在正常运行情况下SNOP除了传输有功功率外，还有较多的余量来提供无功支撑。观察附录A图A4(b)(d)(f)(h），由于分布式电源无功功率为零，SNOP无功功率的就地补偿主要是跟随负荷无功功率变化。

网络重构和SNOP均能有效降低系统有功损耗，如图7(a）所示。网络重构通过改变系统拓扑结构来达到降损，无法进行实时调整，降损能力有限。而SNOP可以跟系统状态的改变而动态调节，降损效果随着接入个数的增多而愈加鲜明，实现系统的经济、高效运行。图7(b）为不同方案下的系统电压水平改善情况。分布式电源的接入不仅引起其电压幅值的剧烈波动，还造成了较大的电压偏移，网络重构和SNOP的优化控制能够有效调节配电网电压，提高供电质量和可靠性。

3.3 SNOP实时调整

由于分布式电源的突变性较强，其发电预测的精度通常较低。为此，还可以对SNOP进行更短时间尺度内的实时调整，以保证系统运行在安全范围内。图8所示为在12:00—12:15时间段内方案2通过SNOP1的实时调节后达到的效果。可以看出，SNOP的实时调节可以减小分布式电源对配电网的冲击，及时消除电压越限，保证系统安全运行。在缓解电压抬升和提高分布式电源渗透率等问题上，SNOP的实时调整和连续调节能力均表现出比网络重构更好的效果。

4 结语

SNOP的合理控制不仅可以降低系统损耗，改善电压水平，还可以保证负荷的不间断供电，提高配电网消纳分布式电源的能力，给配电网的运行调节带来诸多益处。将SNOP应用到配电网具有很大的潜力，甚至有可能形成一种全新的配电网供电模式。此外，直流型分布式电源、电动汽车、直流负载等设备的接入使得直流配电网成为了研究的热点。SNOP亦可以作为直流配电网发展的一个过渡阶段，通过发展多端SNOP，并在直流侧配以储能、分布式电源以及其他智能终端，形成一个直流配电网，进而形成未来交直流混合配电网的运行模式。

然而，目前电力电子装置在配电网中的应用还较少，SNOP的实用化还有许多问题需要解决，无论是技术实现还是成本效益上都还要做进一步的分析和研究。并且，SNOP的有效管理和控制还需要配电网数据采集与监控系统及配电能量管理系统等的支持，在配电网数据信息不全的情况下还要考虑基于局部信息的控制思想等实现方式。随着在理论和技术研究上的不断深入，SNOP所具有的潜力和实际可行性将更加明朗。

配电网的运行状态与检修决策优化 第10篇

1 关于配电网设备检修决策

配电网检修决策是根据配电网设备的运行状态进行总结和分析制定的, 因此, 针对配电网设备运行状态的表达必须要做到准确、及时、真实, 同时, 也要考虑到配电网设备发生故障的概率。配电网设备检修模型建立在配电网风险评估机制管理的基础上[1]。配电网设备检修的风险评估工作是对整个电网工程建设过程的客观反映, 是保障电网工程项目能实现科学决策和顺利进行的重要保证, 是实现对电网使用的标准、计量、安全管理以及具体设施使用规范等进行检测和评估的行为。

2风险评估中配电网检修评价信息来源

2.1投运前信息

投运前信息主要包括了四个项目, 其中在设备技术台账项目的内容有配电网设备的双重名称、设备的生产厂家以及设备的具体型号、出厂编号、设备在整体配电网中的投运日期、设备的主要参数设置情况以及设备的自身铭牌等;在安装验收记录项目下的收集内容有关于配电网在土建施工过程中的信息记录、配电网设备安装信息记录、设备的调试记录、隐蔽工程的显性图片信息记录、配电网质检报告信息记录以及配电网中的验收分级信息报告;在试验报告项目中的收集内容有配电网设备的出厂试验报告信息以及交接试验报告信息;在图纸项目中的收集内容有配电网设备的主接线路图信息以及整体电网工程的竣工图信息。

2.2 运行信息

在运行信息中包括了七大项目, 首先在巡视项目中的收集内容有配电网设备的通道情况、交叉跨越情况、设备表计指示以及设备的负荷情况;在操作维护中的收集内容为设备在停送电状态下的操作明细记录;在设备缺陷项目中的收集内容有设备缺陷时间、设备缺陷的部位、针对缺陷部位的详细描述、设备在配电网中的均衡缺陷程度、造成设备缺陷的原因分析以及消除缺陷的情况信息;在设备异常及故障项目中, 包括的收集内容有设备的异常、故障前的运行情况、设备以及故障前负荷情况表征、设备的开关动态运行情况和跳闸次数、在配电网整体运行中的设备保护动作情况、与地下线路相接的情况以及超过负载能力的异常情况;在线监测项目中的收集内容为配电网设备在线检修和监测的数据信息;带电检修数据项目中为处于红外线状态下的温带测试数据信息;配电网设备的不良情况项目中的收集内容是针对高温、高压、低温、低压、雨雪、暴风、沙尘暴、地震以及洪水等特殊情形[2]。

2.3 检修试验信息

在检修试验报告信息项目中, 有例行试验报告信息、诊断性试验报告信息、专业化巡视检修记录以及日常设备检修报告信息。

3 影响配电网检修质量的主要因素

首先, 原材料的选用会影响配电网检修的质量。在对原材料进行选择时要考虑配电网检测和维修技能能否合理应用进去。因此, 在配电网的材料选用上决定了整个电网能否适应施工时间周期的长短和使用寿命, 同时也使得在日常对配电网的检修过程中, 检修技术能否更加准确的应用受到一定程度的影响[3]。

其次, 配电网检修时不可控的天气、环境因素。气候的干湿、风力的大小、电流的强弱以及电压的稳定性等运行状态量, 这些不断变化的因素会影响其他因素发生改变, 这些不可抗力的因素直接关系到材料的使用与保存。

最后, 电网工作人员的综合素质。配电网不同于其他电力工程, 其涵盖的知识面非常广泛, 对于工作人员的要求也很严格, 不仅要有完善的理论知识基础, 更要有丰富的实践经验积累。工作人员的工作状态也很重要, 保持一个清醒的头脑和沉着的内心, 在遇到电网突发事故能冷静面对。因此, 配电网检修质量控制对于工作人员的综合素质有很高的要求[4]。

4配电网设备状态风险监测技术分析

4.1模糊控制与线性最优控制技术

模糊化控制技术被应用到配电网设备运行状态风险监测中的原因主要就是方便配电网体系中的数学模型的构建, 构建过程相对简单, 方便了配电网自动化的管理。模糊化控制技术在配电网检修运行的应用还具备简单实用的优势。最优控制是现代控制理论中的核心理念, 线性最优控制系统就是基于这种理念的基础之上构建的, 这种线性最优控制系统是现代智能配电网检修工作中的重要组成部分。线性最优控制技术主要就应用在配电网中的调度控制上, 这种线性最优控制技术可以很好地改善系统的质量和工作效率, 进而使调度工作顺利进行, 保证在调度电力的过程中能够实现电力的准确传导和调度。

4.2 在线状态评价技术

在线状态的评价系统不仅实现了从数据分析到预警报告的全流程管理, 更是在管理活动进行之后进行及时有效的风险测量评价, 已达到对下一步环节的进行铺垫。其整个流程包括对配电网数据的读取、对配电网数据的分析、对作业状态的分析、对评估分值的计算以及对风险预警机制的测量报告。因此, 在发生突发状况时, 在线评价系统会及时发挥系统警察的角色, 果断有效的进行风险应对机制[5]。

4.3 现场总线技术

现场总线技术是指通过连接智能自动化装置及仪表控制设备, 在网络为载体的推动下, 形成多点、多线、多面的数字化、一体化的信息网络, 进而实现配电网中风险检修体系中的风险信息控制、风险信息传递、风险信息交换环节与计算机通信融为一体的技术, 其综合性非常强。

5 配电网检修决策现状分析

目前, 随着我国电网行业的快速发展, 造成行业中各个种类电网工程项目良莠不齐, 工程规模也不断扩大。然而在硬性标准提升的同时, 软性要求却没有完善起来, 如针对配电网中的设备检修工作过于松散和粗糙, 无法特别准确的完成设备的日常检修目标和应急状态下的任务要求, 并且从整体上来看, 配电网中设备管理较为滞后, 出现了管理机制导致电网经济效益较差的现象。从配电网检修工作耗费及成本角度来看的话, 在配电网项目检修过程中极容易受到质量和材料价格之间矛盾的左右。由于在施工之时采取不够合理的成本控制方法, 一味追求低成本、低消耗的建设方式, 在后期检修过程中就会使得配电网脆弱, 配电网的整体网络结构过于混乱, 给检修工作带来的很多不必要的麻烦和不便。过于注重配电网检修的周期和进度, 往往会忽视了检修工作的质量。因此, 很多配电网工程建设在竣工投入使用一段时间之后, 会产生一些不同程度的损坏和故障, 对社会生产和人们生活都产生了较大的安全隐患。

6 风险评估的配电网检修优化策略

6.1 建立健全配电网检修风险评估机制

基于电网企业的现实发展和社会大生产的共同需要, 就必须建立健全配电网运行状态与检修的风险评估机制。首先, 实行风险评估机制的前提需要就是广泛调查企业员工对配电网当前运行以及配电网检修工作的看法、意见与思考, 了解并分析员工的整体意见和个体意见, 筛选出最具有使用价值、行之有效的管理建议。其次, 配电网检修风险评估机制要建立在完善和周全的风险管理制度和日常检修规范之上, 因此要对配电网整个项目内部的风险评估制度进行合理化和规范化, 提升制度的威严性和制约性。然而不论是制度还是项目的整个风险评估机制, 都要以适应配电网的日常检修、紧急检修等现实作业需要和电力企业发展, 同时还要参考同行业之间的风险评估机制, 以达到市场行业内的统一标准, 维持行业的稳定秩序[6]。

6.2 加强配电网检修风险成本控制管理

配电网检修的成本控制是以配电网整体工程质量为前提保证下, 对配电网的检修项目的成本预算、费用评估进行控制。检修质量和检修工作的成本投入存在互相作用的关系, 能够将这种辩证关系进行合理的调控, 才能够保证配电网整体运行质量。配电网工程建设的每个环节都需要得到相关部门的验收, 验收的结果关系到风险成本的投入资金是否有效。还有, 配电网检修工作内容繁多, 只有进行多方面的比对, 才能够进行最为经济有效的项目计划实施。

6.3 重视配电网检修风险项目质量管理

首先, 应该从适当的调整风险项目进度以及项目质量工作展开, 处理和维护两者的关系, 保证相互促进, 完善配电网检修风险项目质量。风险项目的质量和风险项目的进度有着紧密的联系, 应该充分地认识到两者存在相互促进的作用。一方面, 如果配电网检修风险项目一味地追求进度, 而忽视了项目的质量, 那么这样的速度是毫无意义的, 导致风险机制建立缺失。另外一方面, 假使风险项目的质量问题受到关注, 但是在配电网检修的过程中没有留意检修工作进度, 就会造成资本的严重浪费, 过于频繁的对电网进行检修会导致经济资本流失, 质量再好也是经济建设的重大损失。因此, 能够兼顾项目质量和项目进度二者的关系, 才是完善的配电网检修风险项目的质量控制。

6.4 加强配电网检修风险监察安全管理

在实际检修作业中, 对配电网安全问题要全面考虑, 面对各种不良环境的影响都要制定出安全可行的具体风险应对措施。比如在高压高温的环境下, 既要保证电网设备的电压稳定, 又要保证设备不能出现倾斜、碰撞和渗水等情况。

5 结论

综上所述, 配电网检修体系的建设与发展需要涉及很多因素, 只有综合全面的规划和发展才能够提出可行性应对方案。通过在配电网运行与检修的应用方面提出了可行性的方案, 把配电网划分成几个业务板块, 结合不同的业务类型, 满足了不同的风险应对需求。为进一步确保配电网的质量和实现可持续发展, 配电网检修技术扮演着尤为重要的角色。在提升电力工程工作人员综合素质的同时, 更要仔细排查运行、检验工程中出现的安全隐患, 建立健全风险评估机制, 必须保证配电网的安全性、可靠性, 才会发挥配电网运行的社会效益, 对社会的生产、生活贡献力量。随着电力工程企业的不断成熟与壮大, 配电网检修及运行中出现的技术问题会得到更加妥善的解决。

摘要：随着科技的不断发展和社会的不断进步, 人们对于电的需求量越来越大。本文以配电网中的设备运行状态表达作为切入点, 结合配电网设备的监测技术以及在风险评估中的具体数据来源进行分析, 探讨配电网检修决策现状, 并对具体面临的技术要点展开了研究。本文分析了配电网风险机制运行状态的相关功能, 探讨配电网检修技术以及运行状态对电网整体的关键意义。

关键词：运行状态,配电网,检修决策

参考文献

[1]刘健, 韩磊, 张志华.面向用户并考虑紧迫性的配电网运行风险评估[J].电力自动化设备, 2015 (2) :97-102, 109.

[2]黄江倩, 赵舫, 程伟华, 等.基于风险管理方法的配网检修计划优化[J].电力系统保护与控制, 2015 (18) :94-100.

[3]王曜飞, 王威, 王波, 等.调控一体化配电网故障风险评估及安全预警技术的分析与研究[J].能源工程, 2015 (4) :13-17.

[4]唐燕, 刘艳.考虑电网总风险和检修收益的设备状态检修计划优化[J].电力系统保护与控制, 2014 (9) :33-39.

[5]潘乐真, 鲁国起, 张焰, 等.基于风险综合评判的设备状态检修决策优化[J].电力系统自动化, 2010 (11) :28-32, 66.

10 kV配电网安全运行浅析 第11篇

关键词 配电网；安全运行

中图分类号 TU 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)021-0103-01

10 kV配电网是整个电网中规模最大、涉及面积最广的部分，10 kV配电网已成为电力系统供电能力、电能质量及供电可靠性等重要指标的最终体现。随着配电网建设的逐步升级和加强，其结构日趋成熟，但也愈加庞大复杂。电网不可避免地会受到故障的影响而导致停电。10 kV配电网的安全稳定运行对于广大人民生命财产安全及社会经济发展有着极其重要的意义。经过实践证明，对于配电网安全稳定运行，要从配网设备改造及日常运行管理同时考虑、同步进行，从日常运行管理中发现配电网存在的问题，并形成有针对性的项目储备，用项目对配电网设备进行完善改造，同时通过有力的技术措施，加强配电网运行管理巩固配网改造成果，确保电网的安全稳定运行。

1 影响10 kV配电网安全运行的因素

影响10 kV配电网可靠运行的主要因素有3方面：电容电流增加；配电网设备落后；配电网的过电压。

1）电容电流增加。由于城市电网的改造中将一部分架空线改为电缆，进一步加大了电容电流的数值。一部分10 kV配电网电容电流已达到30 A～60 A。此时发生单相接地故障时电弧已不能自行熄灭，会产生稳定的或间歇的弧光过电压。这种过电压波及面比较大，对系统中的弱绝缘设备构成威胁，产生的故障会导致多处设备损坏

2）配电网设备落后。电缆分支箱、环网柜、开关、配变等配电设备及线路长时间运行，发生老化，故障率高，给配电线路的安全运行、操作、故障抢修带来了一定的影响，同时线路因长时间运行，运行状况较差，线路砼杆风化，金具锈蚀，线路导线粉化，易发生断线、断瓷横担事故，危急10 kV配电网安全运行，遇到大风大雨气候突发时尤其

严重。

3）配电网的过电压。电气设备在电网中运行必须承受工频电压、内部过电压及大气过电压的作用，特别是环境条件恶劣，早期建设的设施，先天不足，爬距不够，给电网的安全运行带来很大威胁。

2 提高10 kV配电网安全运行的措施

1）改善10 kV线路网络结构，缩小停电范围。要实现10kV配电线路环网供电，改善10 kV线路网络结构，逐步实现环网手拉手供电，为重要用户采取 “双电源”或“多电源”配电模式，保持线路供电半径满足技术水平，配电负荷应安排合理，尽可能缩小停电范围。

2）提高线路及设备的抗雷击能力。随着用电负荷的日益增加，市区内使用电缆线路也随之增加。采用电缆线的架空线路应将避雷器装在电缆头附近，防止电缆芯线对金属外皮放电，在将接地引线和电缆的金属外皮共同接地之外，还应将电缆另一端的外皮接地。当是架空线路的中间存在电缆线时应当在电缆两端装设避雷器。对于经常处于开路运行线路，断路器的两侧要安装防雷装置，并将接地线与断路器的外壳相连接。

3）提升配电网供电能力。增大供电导线截面积，提高线路输送容量。在配电网中增设变电站之间的联络线，提高各变电站负荷的转供能力。增设10 kV开闭所，增加10 kV出线回路数，缩短10 kV线路供电半径。

4）应用新型中性点接地技术。随着电缆的广泛使用，电缆对地容性电流越来越大，中性点采用加消弧线圈接地运行方式。这一接地方式的改变和配套技术的应用可改善配电网系统因系统过电压对设备的危害、减少绝缘破坏造成的事故、增强馈线自动化对单相接地故障的判别能力的重要手段。

5）提高电网设备水平。在配电网系统采用新设备，新产品。如安装放电夹、电线实线绝缘包全覆盖、电杆上开关实现无油化、真空断路器、SF6断路器，柱上真空断路器、金属氧化物避雷器、硅橡胶绝缘子、交联电缆等，减少因配电网设备质量问题造成的运行故障的发生

概率。

3 提高10 kV配电网安全运行的管理措施

10 kV配电网安全运行的管理包括4个方面：日常安全管理是基础；故障处理是关键；技术管理是捷径；创新的监督体系是保证。具体管理措施有以下几方面。

1）日常安全管理是基础。要保障配电网的正常运行，就必须加强日常管理工作。树立安全第一、预防为主，风险控制、到点到位的思想。合理调整、超前电网规划，一要充分考虑到地方经济发展的需要，二要考虑外部环境的复杂性和各种自然灾害的突发性，优化电网的运行模。熟悉网络结构，安全灵活和可靠调配，这一措施可灵活调整配电网络，为用户提供优质的不间断的电能。设备维护，设备是配电网正常运行的基础，只有对电力设备严格管制与维护，才能确保整个配电网运行的正常。

2）故障处理是关键。配电网在运行过程中常会出现不同的故障问题，技术人员应及时赶往故障现场进行抢修处理。加快配电网故障处理速度可以降低故障带来的不利损失，尽快恢复电网运行的可持续性。

3）技术管理是捷径。技术管理是一项复杂的管理模式，其不仅要采取先进的技术，也要对配电网各个设备加以协调控制。目前，技术管理措施包含的内容有：改造技术。达到自动化运行模式。绝缘技术，积极采取相应的绝缘技术是避免电击引起伤亡的重要策略。绝缘技术的引进可以对配电线路实施更新，同时掌握好配网接地闭锁装置以维护电网安全。防护技术。安全管理中加强个人和设备的安全防护，通过添加相关的安全装置来进行调整控制，保证设备长期处于安全、稳定的运行

状态。

4）创新的监督体系是保证。创建完整的监督体系能有效地控制配电网的安全运行，“以监代管”能显著控制配电网意外事故的出现，从根本上实现维护电网安全的要求。企业领导者应结合当前的配电网管理状况并联系实际生产操作秩序，为企业建立一套标准的配电网监督

体系。

4 小结

配电网是电力系统正常运行的保证，也是用户正常用电的根本保证。电力企业在日常管理中必须要重视安全生产管理，这既是维护企业利益的要求，也是保证人员安全的关键，更是企业发展的需要。电网安全运行采取的措施需从多个方面开展，既要涉及到企业的安全文化建设，也要有生产实践的指导、创新技术的应用、设备的更新改造等一个综合性的安全管理。

参考文献

[1]武晓朦,刘健,毕鹏翔.配电网电压稳定性研究[J].电网技术,2006,12.

[2]刘晖.浅析电力系统的负荷预测[J].安微电力,2006,02.

[3]李静.提高10 kV配网供电可靠率的措施[J].电力安全技术,2007,02.

农村配电网运行分析 第12篇

我国农村配电网主要存在三方面问题: (1) 结构性问题。因为农村地形相对比较复杂, 地势宽阔, 供电范围大, 使得部分变电站的配电、供电半径增大。 (2) 技术性问题。在农村配电系统中存在很多技术上的问题, 例如导线型号不统一偏小或档距太大。 (3) 管理性问题。农村配电所在人员分配上存在问题生产班组的工作人员较少、老龄化严重, 并且工作人员学历比较低, 不能及时组织农村电气人员进行相关的业务培训。

2 农村配电网运行维护分析

2.1 科学设计网络

如果要改善农村配电网的结构, 加快农村配电网的构建速度, 就要提高电气设备规划、设计的合理性和科学性, 建立科学的供电网络, 并且采用相应的运行方式。在农村配电网建设中, 应该开展长期规划, 并将其作为近期规划的指导方法, 以满足电气设备在使用周期内不改造的要求, 大力提高投资效益, 避免重复建设。要合理安装配电网主干路的分支线开关和分段开关, 有效地减小停电范围。同时, 可以增设变电站, 缩短线路的供电半径, 也可以增设配电站间的联络线, 提高各个配电站负荷的供电能力, 具体的减损措施如表1所示。在农村配电网设计中, 要全面考虑负荷密度、线路通道、地理位置和供电半径等相关因素, 合理划分供电范围。在选择电气设备时, 要统一设备名称, 做好长期规划, 淘汰高耗能设备。在推广节能型设备时, 应选择可以降低农村配电网损耗的新型设备。

2.2 加强日常管理

农村配电网日常管理不到位经常会影响电力系统的可靠性或者很容易发生不必要的事故。比如, 当有树木靠近电线时, 如果相关单位没有及时解决这个问题, 电线就有可能被树木压断, 从而引发事故。所以, 要加强巡查工作, 及时清除障碍物。如果有车辆碰到或刮到电杆、拉线和导线时, 都将会引起线路故障。为此, 相关人员要重视电气设备的防撞保护工作。另外, 农村的违章建筑会对供电网络产生一定的影响, 建筑与供电线路的距离不符合要求, 就会埋下一定的安全隐患。因此, 相关工作人员要做好安全宣传工作, 及时发放安全告知书和整改通知书, 与乡镇政府部门、电力执法部门合作, 努力排查安全隐患, 降低安全问题发生的概率。

运行部门要按照要求适时组织相关人员定期巡视, 定期巡视工作的时间可以根据天气和环境的变化而改变。在迎峰和度夏等用电负荷高峰期, 可以利用测温器检查、跟踪导线的连接点、开关刀闸和变压器等的情况, 以便可以及时掌握线路的运行情况和周边环境变化的情况。相关技术人员要根据线路的缺陷类型和消缺时限来编制计划, 合理安排相关的消缺工作, 同时做好缺陷分析, 用以制订科学、有效的防范措施。

2.3 严控施工质量

在设计农村配电网初期, 一定要严格把握设计方案, 积极推广成熟、先进的技术, 因为外包的施工队在技术方面存在一定的差异, 所以, 施工时务必要严把质量验收关。尤其要高度关注刚入围的或是施工力量相对薄弱的团队, 只要发现问题, 要第一时间让其整改, 避免出现重复停电的情况。在线路运行后, 多多少少都会出现线路老化的情况, 这时就要相关部门进行合理的技改或检修。由于施工质量对农村配电网的安全运行起着十分重要作用, 因此, 相关运行单位要建立有效的监督体制, 严格把控施工质量。

2.4 重视应急预案

应急预案是防范有可能发生的不可控力所致事故的一种措施, 它可以将事故造成的损失降到最低。应急预案包括面临大面积断电预案, 重要节日的供电预案, 防汛、抗台预案等。应急预案的内容主要有事故前的准备工作、事故中的救援举措、事故后的恢复和预案需要改进的内容。要贯彻落实“安全第一, 以预防为主”的工作方案, 把安全放在第一位, 重视防范工作的落实情况, 及时做好应急突发事件的处置计划和安排, 最大限度地降低人员伤亡和财产损失。

3 结束语

总之, 农村配电网络的运行和维护作为一项系统工程, 它的可靠性受诸多因素的影响, 相关部门要做好检查、巡视工作。在实际工作过程中, 相关运行部门要从设计、施工、维修和事故预防等方面入手, 加强对各个环节的质量监控, 有效保障农村配电网的建设质量。

参考文献

[1]王龙水.浅析10 kV配电网可靠性运行及维护[J].城市建设理论研究, 2011 (24) .