[发明专利]一种基于超导限流器的合环转供电方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种合环转供电方法，尤其是一种基于超导限流器的合环转供电方法。

背景技术

随着现代电力系统的迅猛发展，智能电网概念的提出，整个电力系统的发输配变用五大环节都开始朝着自动化的方向发展。在配网方面，考虑到短路电流等因素，目前我国国内中压配电网采用的是“闭环设计，开环运行”，在配电网设计的时候，各个负荷区域之间有备用线路，而在正常运行状态下，这些线路并不投运，因此，每一个负荷仅由一个电源供电，并不成环运行。当110kV主变需要定期停电检修时，该变电站所带的所有10k配电网区域将面临着大面积停电的问题，这严重地影响了配网供电的可靠性和运行灵活性，而采用合环转供电的方法是提高供电可靠性、避免大面积停电的重要措施。所谓合环转供电操作，指的是两个变电站的低压侧配电线路之间有备用线路，正常运行状态下该线路不投入电网中，而当某一个变电站需要停电检修，或者变电站所带的一段配电线路需要停电检修时，可以先合上备用线路的联络开关，再断开需要检修的线路。通过投入不同片区10kV中压配电网之间的联络线路，可以将辐射状的配电网暂时变为环网供电，合环运行后，单台主变退出电网停电检修将不会导致所带负荷失去供电，而是将这部分负荷转移到了其他变电站下。显然，通过合环转供电操作，可以避免大面积停电，大大的提高了配电网供电的可靠性。

但是，合环转供电操作时仍然存在的许多风险。虽然备用线路相连接的两侧都是10kV馈线，但是由于两侧网络参数不对称，往往会产生电压幅值和相角上的差异，从而形成电压差。而备用线路本身的阻抗非常小，在直接闭合联络开关接入电网中时，有可能因为两侧的电压差而产生冲击电流。如果在没有应对措施的情况下随意进行合环操作，很可能会产生较大的冲击电流，影响到整个负荷区域配电网运行的稳定性，严重的时候甚至可能导致继电保护装置误动作，线路过负荷，电气设备损坏等后果。

对于这个问题，在实际运行过程中，大部分的供电部门采用先将负荷退出运行，然后在转移负荷的方法。即先将待停电检修的110kV厂站退出电网，这时该变电站所带负荷都处于停电状态，然后再将主变与配电线路断开连接，最后再投入备用线路，将负荷转移到其他主变下。这样就不会存在冲击电流的问题，但是所带负荷会有短暂的停电过程，无法保证供电的连续稳定性，仍然会影响用户侧的生产生活。另一种方法是，通过有经验的调度员的操作，如改变电网的运行方式、切负荷倒负荷操作、改变变压器分接头、投切电容器组等，使得合环点两侧电压的幅值和相角接近一致，即最大可能的降低合环时备用线路两侧的电压差，这样就能将合环电流限制在一个可以接受的范围内。但是，并没有一套完善的方案或者操作章程来避免合环时过大的冲击电流的情况，比较多的研究只是针对特定的配电网结构进行分析，而配电网的结构是非常复杂多变的，因此这些研究得出的结论并不具有普适性。由于合环操作依赖调度员现场分析，属于经验判断型，因此仍然存在的较大的风险，而且这也无法迎合电网全网自动化的要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是现有的合环设计还凭借施工经验来判断，存在的较大的风险，而且这也无法迎合电网全网自动化的要求。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于超导限流器的合环转供电方法，包括如下步骤：

步骤1，根据合环转供电路中实际采集的冲击电流计算超导限流器的限流效果归一化评价指标F₁为：

式中，I₁为电路约束电流，选取合环点线路中的最大负荷电流，i_M为实际的冲击电流；

步骤2，根据合环转供电路中超导带材的使用长度计算超导限流器的成本归一化评价指标F₂为：

式中，l_max为根据具体情况设定的带材最大长度，l为合环转供电路中超导带材的实际使用带材长度；

步骤3，根据限流效果归一化评价指标F₁和成本归一化评价指标F₂建立配电网合环超导限流器的配置决策模型为：

F＝ωF₁+(1-ω)F₂

式中，F₁的取值范围为[0,1]，F₂的取值范围也为[0,1]，ω为模型的权重因子，取值范围也为[0，1]；