基于智能變電站全停全轉能力的分析

李雨++潘錫杰++王堅++江小軍++楊志宇

摘 要：城市供電公司將電網建設成為一個具有必備的容量裕度、適當的負荷轉移能力、一定的自愈能力與應急處理能力、合理的分布式電源接納能力的智能大電網。因此，相關供電公司也在積極組織電力調度控制中心、運維檢修部門等相關部門單位，通過數據收集及線路統計，全面的分析與測算，對所轄變電站全停全轉能力進行分析與評估。本文就一種通過軟件實現對智能變電站全停全轉能力進行分析與評估的方案作一論述，以供相關供電公司參考。

關鍵詞：智能變電站；全停；全轉；能力

中圖分類號：TM63 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）03-0175-01

變電站無法實現全停全轉，在大型變電檢修工作期間，無法保證對用戶的正常供電，大面積的停電故障時無法及時恢復用戶正常供電，影響國計民生。2016年第14號臺風“莫蘭地”登陸，廈門電網遭受重創，38座110kV變電站全停，165萬用戶停電，對當地經濟生活造成很大影響。因此，智能變電站實現全停全轉不僅是國家電網規劃建設的一個重要目標，也是解決大面積停電后如何快速恢復供電的一個必要技術手段。文章以瑞安市區為試點，通過軟件實現對瑞安城區5所110kV智能變電站全停全轉能力進行分析與評估。

1 項目概況與分析

為配合市政工程、電網建設、線路檢修等方面需要，瑞安市供電公司提出了對市區110kV變電站進行全停全轉的方案計劃，方案涉及馬鞍山、北門、玉海、瑞新、安陽共5個110kV的變電站。為了順利實現變電站的全停全轉計劃，需對現有變電站參數進行大數據的分析，對所涉及變電站的每條線路、每個回路的數據均進行詳細的分析與精確的計算，以此來評估現有變電站是否具備全停全轉能力。針對無法實現全停全轉目標的變電站以及存在的薄弱環節，提出合理的解決方案，從而保證“全停全轉”目標的實現。

在基本數據分析模型完成后，通過和運營系統的數據對接，也可以實現對智能變電站動態數據的分析，即使用實時的監控數據來動態分析變電站是否具備全停全轉能力，對線路負載快要滿的支路可以進行提前預警，做到防患于未然。

2 智能變電站全停全轉能力分析的基本框架

構建智能變電站全停全轉能力分析框架，根據框圖，來客觀表示變電站的全停全轉情況，大體框架圖見圖1所示。

（1）每個110kV變電站均可以用一個框架圖來表示，每一條線路便對應一個小框。當線路數據導入分析軟件后，平臺完成對數據的計算。計算時，若發現某條線路無法完成負荷轉移，則通過對該線路標記紅色進行預警與提醒；若是通過計算發現整個的變電站容量不足，則將整個變電站以紅色標記顯示，以做出明顯的預警，為變電站增容改造計劃提供參考。

（2）在變電站全停全轉能力分析框架圖中，除了常用紅色標記來表示供電能力不足、假聯絡狀態外，所用灰色標記來表現線路無聯絡狀態，這些常用顏色均是需要熟記的，以方便準確分析相關變電站的全停全轉能力。

（3）利用全停全轉能力分析軟件，當用戶選擇某一條線路時顯示出聯絡開關及對側的變壓器線路情況，同時在線路上顯示線路最大電流及發生時間。針對醫院、市政等重要用戶所在的線路，在用戶選擇操作時會進行特殊的標識顯示。針對聯絡開關有一對多的情況時，軟件會同時顯示出和本側相關的所有線路及對應的變電站。

（4）對某一個變電站進行雙擊時，可以顯示出主變的總負載，同時還能顯示出對側變電站承載能力，計算公式如下：

3 智能變電站全停全轉分析的操作環境及方法

3.1 系統環境

目前所有數據均以手動導入為主，暫不考慮系統的對接，因此只需配置一臺高性能的電腦即可，建設最低配置如下：（1）Window2008及以上操作系統；（2）MSSq12008數據庫；（3）二代i5以上CPU；（4）4G以上內存；（5）200G以上的硬盤空間；（6）17及以上英寸顯示器；（7）標準的鍵盤鼠標配置。

3.2 導入數據

本次以瑞安市區為試點，將上述5座110kV變電站全部10kV線路聯絡關系數據、聯絡點位置信息導入系統，完成當前線路聯絡關系的基礎拓撲，設置管理員，定期維護更新基礎數據。動態更新負荷數據，通常采用年最高負荷日，月最高負荷日等典型負荷日判斷當前電網運行水平。

3.3 設計報表

為輔助分析，設計了數據報表分析功能。（1）統計所有導入系統的有聯絡線路和非聯絡線路的比例；（2）統計出所有假聯線路和預警線路；（3）統計各城區線路負載水平以及負荷轉移后對側線路承載情況。（4）統計對側變電站承載情況。

4 變電站全停全轉能力分析結果

本次通過對瑞安市區5座變電站全停全轉能力的分析與評估，發現瑞安市城區電網總體架構尚可，但還是存在一些問題。本次通過對城區120條10kV線路負荷轉移能力分析發現城區主要存在以下問題：（1）仍有單輻射線路22回，這些線路無法滿足全停全轉要求。（2）假聯絡線路10對，這些線路雖有聯絡線路，但由于負載過重，無法全部轉移，也無法滿足全停全轉要求。（3）有1回線路重載，隨時可能因設備超載造成用戶非計劃停電。

瑞安市區2016年110kV玉海變電站因綜自改造、一次設備維修等原因而采取全停模式施工時，工期能夠由分段輪停方式的3個月左右壓縮至十二天左右，在這十多天里的工程量十分飽滿，不僅能夠充分完成全站中所有測控保護裝置與電流互感器的更換、檢查、改造、精密度測試等工作，同時也能完成諸如全站構支架防腐、嚴密度測試、懸式瓷瓶測零等多項大型工作。

針對本次城區電網分析評估發現的問題，提出了合理化建議，為運檢部門、規劃部門運維改造，規劃修編提供參考依據。針對假聯絡線路以及可能能超主變承載能力變電站，提前做好規劃布局，做好線路聯絡改造和負荷分流工作。最大程度地保證電網的安全、穩定、高效運行，減少人們因長時間、頻繁停電而導致的困擾，為大力推進該地區電網建設的可持續發展起到了十分積極的作用。

5 結語

本次研究實現了對瑞安市城區電網全停全轉能力評估分析。本次方案提出了變電站全停全轉能力測算的基本思路，論述了變電站全停全轉能力分析的基本框架、操作環境、操作方法以及確定全負荷轉供方案的基本原則。通過總結分析，更加直觀的表現了變電站實現全停全轉的必要性與重要性，同時表示了本次所研究變電站全停全轉能力測算評估方案的可靠性與實用性。希望全停全轉能力分析方案能夠在區、縣的配電網規劃建設中得到廣泛的應用，同時也希望在實踐中通過對全停全轉能力分析方案的不斷優化與改進，使其發揮更大的作用。

參考文獻

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