华南理工大学科研人员提出计及负荷等值阻抗的配电网合环转供电分析模型

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我国配电网遵循“闭环设计，开环运行”的原则。当配电网线路长时间高负荷运行或设备计划检修时，需对负荷进行转供，目前广泛采用“先通后断”的方式，即合环转供电。合环转供电可在供电不间断的情况下，实现负荷转移，满足电力用户对供电可靠性的要求。

但合环过程中可能会产生较大的稳态环流及冲击电流，导致继电保护误动、电力设备过载，造成合环失败。因此，合环稳态电流与冲击电流计算是进行合环分析的基础，而配电网合环模型则是进行合环电流计算的关键。

馈线负荷具有随机特性，随时间有较大的波动性，一般难以获取馈线每个负荷的实时数据，处理起来相对困难，故现有的合环模型基本都忽略负荷，会导致合环电流的计算出现较大偏差。随着实时同步测量技术的发展，通过微型同步相量测量装置（micro-Phasor Measurement Unit, μPMU）可实时获取配电网节点相量数据，μPMU以其优异性能在配电网具有广阔的应用前景。

针对现有配电网合环模型在负荷处理上存在的不足，华南理工大学电力学院、广东省新能源电力系统智能运行与控制企业重点实验室的研究人员赖胜杰、夏成军、纪焕聪、王泽青，在2022年第11期《电工技术学报》上撰文，考虑负荷对合环稳态及暂态过程的影响，基于馈线首末端少量微型同步相量测量装置（μPMU）的实时量测信息对负荷进行等效处理，提出计及负荷等值阻抗的合环转供电分析模型。

研究人员在该模型的基础上，进行合环稳态电流及冲击电流的计算。在稳态电流的求解过程中，对叠加定理的应用原理进行了详细分析。对于合环冲击电流，重点研究了最严重合闸时刻下的计算方法，同时，根据该合环模型，提出了一种基于最佳频率法求解冲击电流的有效方法，可以提高冲击电流计算的准确性，且不需要进行复杂的潮流计算过程。

他们基于PSCAD/EMTDC仿真软件搭建具体的算例模型，验证了该模型与计算方法的有效性。算例分析结果表明，采用该合环模型及方法计算合环电流准确性较高。

研究人员最后表示，新型电力系统背景下，随着分布式电源、电动汽车等大量接入配电网，需要进一步研究考虑分布式电源出力不确定性以及电动汽车充电随机性的配电网合环分析模型。

本文编自2022年第11期《电工技术学报》，论文标题为“计及负荷等值阻抗的配电网合环转供电分析模型”。本课题得到了广东省重点领域研发计划资助项目的支持。

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