導語：如何才能寫好一篇配電網(wǎng)工程論文，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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無功補償技術在電力系統(tǒng)中能有效提高電網(wǎng)的功率因數(shù)，其能有效減少供電變壓器及其線路的電能損耗，從而改善供電環(huán)境及提高供電效率。在小型的電力系統(tǒng)中，該技術能起到調整三相不平衡電流的作用；而在大型供電系統(tǒng)中，該技術則能起到調整電網(wǎng)電壓與提高電網(wǎng)運行可靠性的作用。在電力系統(tǒng)中，其供電功率能分為有功與無功兩種，無功功率不能遠距離傳輸，因此對于下屬用電及配電變壓器的無功功率應就地補償。無功功率是在系統(tǒng)中設置無功補償裝置而進行的，其設備能和電路中的用電設備相互抵消無功功率，從而提高功率因數(shù)。無功補償技術可將感性與容性功率負荷裝置連接在相同的電路中，使能量能在兩種負荷之間進行交換，且其所需要的無功功率也能從容性負荷輸出的無功功率中獲取等量的補償。

2無功功率對電力工程配電網(wǎng)的影響

電磁線圈電氣設備在運行中必須要附加電氣元件，以將其產(chǎn)生的無功功率降低。如電動機的轉子磁場，必須在電源下獲取無功功率才能建立。在電網(wǎng)系統(tǒng)中，無功功率對電力工程配電網(wǎng)的影響主要包括以下幾個方面：（1）無功功率對輸變電系統(tǒng)供電能力的影響；（2）無功功率對發(fā)電設備有功功率輸出能力的影響，如用戶需要一定的有功功率時，當電網(wǎng)的無功功率增加時，則會導致電網(wǎng)的損耗也相應增加。（3）無功功率對配電網(wǎng)電壓損失的影響；（4）無功功率對發(fā)電機有功功率的影響，導致其運轉功率因數(shù)降低，從而影響電網(wǎng)的運行環(huán)境，導致用戶電力設備難以發(fā)揮出應有的作用。為此，在電力工程配電網(wǎng)運行時，應對供電電網(wǎng)及用戶電氣設備進行無功功率補償，以提升設備運行的功率因數(shù)及系統(tǒng)的供電質量。

3電力工程配電網(wǎng)的無功功率補償?shù)膽?/p>

3.1明確無功功率補償?shù)娜萘?/p>

在電網(wǎng)系統(tǒng)中，要想明確無功功率補償?shù)娜萘浚仨氁\用以下幾種方式：（1）根據(jù)配電網(wǎng)運行電壓值確定，其目標是對電壓的調節(jié)，計算公式為Qc=所需電壓值×所需的電壓值/配電網(wǎng)線路阻抗值；（2）根據(jù)線損降低率確定，能有效證明配電網(wǎng)線損降低率和補償容量間的關系；（3）根據(jù)配電因數(shù)確定，功率因數(shù)應滿足電力用戶的實際需求；（4）根據(jù)變壓器容量確定，并選擇合理的補償方式。

3.2選擇合適的無功功率補償方式

在電力工程配電網(wǎng)應用中，必須要選擇合理的無功功率補償方式，才能有效降低電網(wǎng)系統(tǒng)運行的無功功率，從而降低電網(wǎng)中的電能損耗?，F(xiàn)階段，我國電力工程配電網(wǎng)中常用的無功功率補償主要包括變電站補償、低壓補償、桿上補償、終端補償、配電線路補償及隨機補償?shù)取?/p>

3.2.1變電站補償。

通過變電站集中的無功功率補償，該補償方式主要應用于10kV變電站的母線中，且主要集中安裝在等量的電容器中，不僅能有效降低供電線路中的無功損耗，且有利于降低變電站輸電線路的無功電力損耗。但電力用戶所需的無功率補償還應在變電站線路中輸送。因此，在10kV變電站線路中依然有無功功率電流，故認為該補償方式無法代替配電網(wǎng)無功補償所發(fā)揮的作用，而且也無法很好地解決配電網(wǎng)運行中無功降損的矛盾問題。

3.2.2低壓補償。

低壓補償作為我國當前常用的補償方式之一，主要是在配電變壓器的低壓側進行補償。該低壓補償設備主要根據(jù)用戶的負荷水平變化情況、投入的電容器進行跟蹤補償，其目的是為了提高變壓用戶的功率因數(shù)，以實現(xiàn)無功功率平衡的目的。其不僅具有降低電網(wǎng)、變壓器損耗的作用，還能有效提高用戶電壓的水平。低壓補償設備通常是根據(jù)無功功率或功率因數(shù)實現(xiàn)對電容器自動投切的目的。低壓補償雖能保證用戶電能的質量，但無功功率的投切量且有可能會與實際的需求量相差較大，容易導致出現(xiàn)無功功率補償不足或過多的現(xiàn)象，從而影響電力系統(tǒng)的正常、可靠運行。

3.2.3桿上補償。

在配電網(wǎng)中絕大多數(shù)的公用變壓器無低壓補償，從而限制無功功率的補償度。因此，對于配電網(wǎng)無功功率的缺口還必須通過變電站和發(fā)電廠來填補。而無功功率通過線纜傳輸，從而增加配電網(wǎng)的損耗。因此，應把10kV戶外并聯(lián)的電容器安裝在架空線路桿上進行無功補償，以提高配電網(wǎng)的功率因數(shù)，從而實現(xiàn)降損升壓的目的。但安裝在桿上的電容器與變電站之間的距離比較遠，因此難以裝配保護措施，對其的控制成本也比較高，且保養(yǎng)維護的難度較大，工作量較多，且安裝環(huán)境受限因素較多。當線路處于輕載狀態(tài)下，應避免配電線路出現(xiàn)過補償及過電壓。因此，必須要合理控制桿上補償?shù)陌惭b點，無需進行分組投切，且要控制好其容量。

3.2.4終端補償。

隨著低壓用戶用電需求量的不斷增多，也就意味著對無功功率的需求也相應增大。因此需要對終端進行補償，以降低電網(wǎng)的損耗與維持網(wǎng)絡電壓的水平。但終端補償方式的補償點比較分散，其管理難度比較大。而且負荷的不同波動使大部分電容器在輕載狀態(tài)下容易形成閑置，導致設備的利用率不斷降低。

3.2.5配電線路補償。

通過配電線路進行的無功功率補償，該補償方式主要應用于配電線路中，主要安裝在配電網(wǎng)線路主干的2/3位置上。每個集中點都要安裝一個能夠承受10kV電壓的電容器，雖然這種補償方式能在一定程度上降低配電線路的無功損耗，但也存在一定的弊端，如電氣設備長期處于露天環(huán)境下，容易受到人為、雷擊等因素的損害，當配電線路出現(xiàn)故障后，難以實現(xiàn)對線路的及時、有效搶修。

3.2.6隨機補償。

隨機補償就是基于隨機的原則進行無功功率的補償，該補償方式一般將無功功率補償?shù)碾娙萜靼惭b在供電企業(yè)的電動機兩側，通過補償電動機無功功率，從而實現(xiàn)降低功率損耗的目的。

3.3選擇合理的無功補償裝置

在電力工程配電網(wǎng)中，若想選擇一種合理、可行的無功功率補償裝置，必須要充分考慮配電網(wǎng)中對不同的電壓需求及其補償裝置技術特性等因素后才能決定選擇哪一種無功功率補償裝置?，F(xiàn)階段，我國電力工程配電網(wǎng)最常用的無功功率補償裝置主要包括高壓裝置、中壓裝置、低壓裝置三種。

3.3.1高壓裝置。

高壓裝置主要應用在高壓配電網(wǎng)絡中，主要是以高壓并聯(lián)電容器的補償裝置。該裝置通常安裝在10kV變電站中的主變壓器側，主要是為了降低主變壓器無功功率的損耗，改善配電網(wǎng)中的功率因數(shù)，且改善變電站出站端的電壓，從而實現(xiàn)提高變電站輸出電能質量的目的。

3.3.2中壓裝置。

干式自愈型并聯(lián)電容器是我國當前中壓補償裝置中最常用的裝置，通過干式自愈型并聯(lián)電容器實現(xiàn)對中壓網(wǎng)絡進行補償。該設備的電容元件主要由金屬薄膜卷制作而成，并在卷繞后進行頂端的噴漆，并通過導線焊接將其引出；而元件的外部主要通過樹脂封灌而成，能實現(xiàn)絕緣空氣的目的。

3.3.3低壓裝置。

相對于高壓裝置與中壓裝置，低壓裝置在我國無功功率補償中的應用更為廣泛。低壓裝置通常安裝在電力工程配電網(wǎng)變壓器中的低壓側或者安裝在單臺低壓電動機側。該裝置不僅能在和電動機啟動或停止時進行無功功率補償，還能對高層建筑、賓館、車間等配電房進行無功功率補償。

4結語

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在早期供電設施中，電壓供給不足常導致系統(tǒng)不能正常運行。由于線路安裝常處于農(nóng)林茂盛地區(qū)或者遠離鬧市區(qū)，因此雷雨天氣對其影響較大。另外，大氣過電壓和工頻電壓對電網(wǎng)的運行具有直接影響，導致設備運行故障。目前，弧光接地過電壓較為常見，用戶增加時，電網(wǎng)中的電流增大，會導致其出現(xiàn)弧光接地過電壓，且很難控制。尤其是對于傳統(tǒng)的10kV網(wǎng)絡，設備運行時間較長，絕緣性能較差系統(tǒng)穩(wěn)定性不高。從而影響設備的絕性能和安全運行。

2電網(wǎng)電力工程的技術問題的解決方案

1）控制電網(wǎng)故障造成的停電，優(yōu)化電網(wǎng)轉供電能力

傳統(tǒng)的電網(wǎng)檢修過程需停電檢修，給客戶造成不便。目前多數(shù)電力企業(yè)使用環(huán)網(wǎng)柜聯(lián)絡開關。環(huán)網(wǎng)柜核心為負荷開關和熔斷器，其結構簡單，多為便攜式且經(jīng)濟適用。根據(jù)絕緣方式的不同，通常將其分為SF6絕緣和空氣絕緣兩種，多用于終端供電和環(huán)網(wǎng)供電的短路電流的開斷和電流的分合。使用聯(lián)絡開關，有效的縮小了故障檢修的停電范圍，且可控制停電區(qū)間，從而實現(xiàn)區(qū)域檢修。提高了傳統(tǒng)單電源的穩(wěn)定性與靈活性。

2）認真解決污閃問題

閃絡問題在10kV配電網(wǎng)絡中表現(xiàn)明顯，為了確保其安全性，就要控制由于閃絡導致的過電壓和相間短路問題。實驗數(shù)據(jù)顯示，對于穿墻套管、支持絕緣子、連桿瓶等10kV設備應進行加裝絕緣熱縮管等防護設施，以防止污閃問題，促進電網(wǎng)的安全性和穩(wěn)定性。

3）加強線路防雷措施

雷擊造成的閃絡問題最為明顯，因此針對特殊地區(qū)、特殊環(huán)境下的雷擊問題應增加防雷措施，安裝必要的避雷設施能夠有效的防止雷擊造成的導線損壞，提高電網(wǎng)的安全系數(shù)。目前，很多企業(yè)選擇使用針式瓷瓶進行防雷，但其對大導線線路并不適用。

3提高配網(wǎng)工程施工安全管理的技術問題措施

1）完善前期規(guī)劃設計

在10kV配電網(wǎng)絡設計過程中，要根據(jù)當?shù)鼐€路負荷是實際情況以及環(huán)境現(xiàn)狀進行設計，使其額定電流能夠滿足當?shù)鼐用裢瑫r用電時的最大電流，同時要避免浪費。根據(jù)線路設計的影響因素對其進行規(guī)劃，有助于電網(wǎng)設備的穩(wěn)定運行。

2）制定合理的施工方案

要求電力施工人員認真檢查電路施工圖紙、線路以及現(xiàn)場環(huán)境等，并以此來制定施工方案。配電網(wǎng)電力工程的安裝過程和維修過程都要降低停電現(xiàn)象，時刻以滿足客戶需求為核心進行施工。

3）采用先進的技術進行定期維護

配電網(wǎng)運行過程中，線路檢修十分必要。包括對施工線路的維護和保養(yǎng)，對線路規(guī)格的控制和選擇等。企業(yè)應提高安裝的先進水平，選擇先進的設備和技術，以確保施工順利。從而提高施工的質量和安全系數(shù)，能夠確保對施工過程中的故障進行自動處理。

4）妥善處理施工環(huán)境

由于配電網(wǎng)施工要避開鬧市區(qū)，因此其所處地域的環(huán)境通常較差。這對配電網(wǎng)施工具有極大的影響，因此妥善處理施工環(huán)境十分必要。其中包括以下幾個方面：

①防備人為破壞：配電網(wǎng)的桿塔的位置應選擇在遠離主干道位置，并且在桿塔區(qū)域設置必要的防護措施，如安置警示牌或涂上反光漆等措施，防止機車等對桿塔造成傷害。

②防雷措施：10kV配電網(wǎng)絡多數(shù)架設在較為空曠地帶，因此雷擊對線路的安全運行影響較大，因此要求電力企業(yè)做好配電網(wǎng)施工的防雷處理。如采用安裝好避雷器或支柱式的絕緣子等，完成電網(wǎng)的地線鋪設?？傊龊秒娋W(wǎng)的防雷工作，以免雷電天氣造成線路短路，影響設備的正常運行，給客戶帶來不便。對于經(jīng)過城區(qū)和經(jīng)過樹木茂密地帶的線路，先進行適當?shù)奶幚碓龠M行線路架設，以免發(fā)生雷擊事故，確保電網(wǎng)安全，畢竟電網(wǎng)安全問題是配電網(wǎng)技術的核心。

③維護和保養(yǎng)線路施工設備。對于電力施工來說，污染嚴重的工業(yè)區(qū)和農(nóng)業(yè)區(qū)都會對其安全系數(shù)造成影響。因此，電力企業(yè)必須事先做好防腐措施，對線路經(jīng)過的絕緣導線進行防腐處理、使用防污能力好的絕緣子。當然，還要對設備進行定期的日常維護和保養(yǎng)。

4總結

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國家電網(wǎng)在不斷發(fā)展過程中對配網(wǎng)工程建設非常重視，不斷推進了各種管理工作的開展，以此來提高配網(wǎng)工程的效益。針對相關的項目進行全方位的總結和改進，對相關的工程項目管理經(jīng)驗進行借鑒，能夠更好的提升我國的配網(wǎng)工程項目管理水平，同時，也能更好的滿足人們的用電需求。我國配網(wǎng)工程管理在發(fā)展過程中雖然取得了一定的成績，但是，其在發(fā)展過程中也存在著很多的不足之處，文章對其進行了總結。首先，在配網(wǎng)工程項目管理方面，政企沒有分離是主要的問題，這和我國經(jīng)濟發(fā)展過程中出現(xiàn)的計劃經(jīng)濟體制有很大的關系，盡管在我國實行市場經(jīng)濟體制以后，我國經(jīng)濟發(fā)展發(fā)生了很大的變化，但是，在很多的方面都存在著計劃經(jīng)濟影響經(jīng)濟發(fā)展的情況，電力建設管理體制方面受這方面影響比較大。其次，配網(wǎng)工程項目管理方面出現(xiàn)了科學性和專業(yè)性比較缺乏的問題。配網(wǎng)工程項目管理中，通常因為施工規(guī)模較大，存在著人員比較多，比較復雜的問題。施工建設人員較多，就比較容易出現(xiàn)專業(yè)技術不夠健全的問題，項目策劃以及管理方面也出現(xiàn)了缺乏系統(tǒng)性的問題，很多的工程項目在管理方面專業(yè)性缺失，導致管理水平無法進行提升。再次，配網(wǎng)工程管理也存在著管理模式比較單一的問題，在管理方式上比較簡單，這樣無法將項目和業(yè)主特點進行充分的展示，同時，工程建設方面也存在著沒有科學的合同依據(jù)的問題，導致管理質量出現(xiàn)了不高的問題。最后，配網(wǎng)工程在招投標方面也存在著不合理以及不規(guī)范的問題，設計、施工、監(jiān)理等方面都存在著不規(guī)范的問題，業(yè)主在招標過程中出現(xiàn)了走過場的問題，沒有競爭使得招標的意義無法進行很好的體現(xiàn)。

2供電企業(yè)配網(wǎng)工程管理的方式方法

2.1對線路運行電壓以及配電容量進行科學的調整

在配網(wǎng)工程中，線路要保證經(jīng)濟性以及合理性，因此，要根據(jù)實際情況進行科學的規(guī)劃以及適當?shù)牡卣{整，具體體現(xiàn)在以下方面。要根據(jù)線路的電壓負荷情況對線路進行調整，在變電站分接出來的時候就要對電壓進行調整，將其控制在一個合理的范圍內。在低谷負荷時，要使電壓在下限進行運行，同時，在負荷較大時，會產(chǎn)生很大的耗能，將電壓控制在上限范圍內運行。在進行配網(wǎng)容量選擇和安裝位置設計時也要做到合理化，這樣能夠將配電網(wǎng)變壓器控制在合理范圍內，同時，也能提高配電的負荷率。

2.2加強對諧波的控制

為了促進電能品質的提升，要對電氣設備運行的穩(wěn)定性以及科學性進行保障，對電網(wǎng)無功補償以及諧波問題要進行有效的控制和管理。在諧波過大的情況下，會導致電壓和電流受到一定的影響，因此，為了避免出現(xiàn)這種情況，可以選擇具有諧波治理功能的無功補償裝置。

2.3加強線路設計的多樣性

配網(wǎng)要想更好的實現(xiàn)分區(qū)有效性，要對線損問題進行降低，這樣可以實現(xiàn)無功電源和補償?shù)淖畲蠡?。近年來，配網(wǎng)規(guī)模在不斷的增大，涉及的地區(qū)也在擴大，因此，新增布點越來越多，在這種情況下，線路在設計方面要更加的靈活，同時，可以對各種通道方式進行利用，實現(xiàn)線路的架設。

2.4明確業(yè)主方管理的內容

電力體制改革的不斷深化，使得配網(wǎng)工程項目管理體制也必須要隨之進行改變。而隨著新的管理體制的出現(xiàn)，對于配網(wǎng)工程項目管理的科學化和規(guī)范化也有著巨大的推動作用。作為項目主管部門，必須要能夠從投資規(guī)模、投資方向以及投資結構等方面對工程項目進行宏觀的管理。包括建設單位、承包單位、監(jiān)理單位等參與工程項目的各個范圍之間形成一系列完善的組織體系，從而促進配網(wǎng)工程項目管理的有效性。在該組織體系的影響下，業(yè)主方對于整個配網(wǎng)工程實施全過程管理，以此來保證配網(wǎng)工程項目管理的有效性。

2.5加強配網(wǎng)工程的過程管理

近年來，我國經(jīng)濟得到了快速發(fā)展，配網(wǎng)建設方面相關的咨詢工作也在不斷的發(fā)展，在發(fā)展過程中出現(xiàn)了越來越規(guī)范的現(xiàn)象。但是，要想達到計劃目標，還需要一個漫長的過程，在短期內不會出現(xiàn)重大的轉變。項目管理過程中要對觀念進行更新，同時，要對實際情況進行適應，咨詢部門和監(jiān)理單位要在配網(wǎng)工程項目管理中發(fā)揮作用，提高項目管理水平，同時，運用科學的管理方法和工具，對配網(wǎng)建設的目標進行實現(xiàn)，在保證項目順利實施的過程中獲得更多的投資效益和社會效益。

2.6加強配網(wǎng)的防雷措施

配網(wǎng)工程的安全管理涉及很多的方面，包括安全員設備、安全承包合同簽訂以及工程現(xiàn)場的安全工作都要進行重視，其中安全管理工作中，防雷措施非常重要，對于比較容易受到雷擊的配網(wǎng)工程而言，要做好相應的防雷措施，進行合理配置。在安全工作方面，要安裝不同的防雷措施，減少項目的成本投入，在雷電高發(fā)地區(qū)，要對相關統(tǒng)計數(shù)據(jù)進行核實，這樣能夠根據(jù)雷電發(fā)生的不同頻率采取不同的防雷措施，在選擇避雷器方面也能有一定的依據(jù)。對運行設備要進行檢查，在時間上要進行必要的控制，不能將不合格的接地網(wǎng)在線路中進行使用，對出現(xiàn)的問題進行及時的處理。

3結束語

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在配網(wǎng)架空線路施工期間，如果因為施工質量或者是施工問題，導致電力工程的施工進度與正常運作受到影響，那么就必須實施切實可行的檢修技術，以對整個工程進行篩查，繼而提供更為全面、詳細的信息給檢修人員，從而更好的開展檢修工作。在檢修期間，應做好如下工作:

(1)在對導地線進行重新連接之前，需預先做好準備工作，預先連接好基本的原件，且對機電整體設備實施性能檢測，在保證原件的安裝滿足相關標準的情況下，正式開始工程檢修工作。如果導線橫截面并不大，那么可采取耐張線夾予以連接處理。根據(jù)線路的施工狀況，在確保耐壓理論滿足施工強度標準的基礎之上，對拉斷力進行準確的計算。

(2)在進行停電檢修時，必須做好全面的安全防護措施，例如:開展接地檢驗，對電路進行檢查等等。就桿塔作業(yè)而言，在停電之后實施絕緣體清除作業(yè)時，將接地線接在驗電線路的一段上，然后相關作業(yè)人員對臨時接地線展開檢查，從而保證工程施工的安全性。結束線路檢修之后，將臨時安裝的接地線予以拆除，以確保架空線路的正常運作。

(3)若在檢修時必須進行帶電操作，需在旁安排專門的人員監(jiān)護，從而確保工程檢修的安全。通常情況下，專門的監(jiān)護人員所負責的工作范圍不單單只是一個部分，而應當是保證整個檢修過程的安全。特別是在檢修一些較為復雜的架空線路時，應當多安排幾名監(jiān)護人員以保安全。此外，在進行帶電檢修時，檢修人員需和帶電體之間保持一定的距離，以保證自身的人身安全;與此同時，檢修人員應當做好各個方面的應對及反饋工作。

2強化防雷處理

因為配網(wǎng)架空線路一直暴露在外，所以在雷雨氣候環(huán)境下，極易受到雷電的影響，并且該類線路一般都會經(jīng)過山林，這就在一定程度上加大了架空線路遭受雷擊的機會，與此同時，這也是導致配網(wǎng)架空線路施工常常發(fā)生故障的原因之一。針對這一情況，需進行相應的防雷處理。

(1)絕緣體:提升架空線路中絕緣體的性能，可在一定程度上避免架空輸電線路受到雷電的襲擊。在實際中，一些電力工程中的高壓輸電線路采用的是大跨越高桿塔，這就加大了桿塔落雷的可能性，且在落雷期間因為塔頂有比較高的電位，所以必須實施電路絕緣處理。一般情況下是在高桿塔上增加大量的絕緣子串片數(shù)，拉長地線、導線之間的距離，提升架空線路的絕緣效果。

(2)避雷線:為了避免遭受雷電的襲擊，在配網(wǎng)架空線路中經(jīng)常采用避雷線進行避雷，且有較好的效果。在配網(wǎng)架空線路中應用避雷線，其主要作用體現(xiàn)在能夠防止雷電對導線的直接影響，同時還可對雷電流予以有效的分解，如此一來就可較好的控制通過桿塔的雷電流，經(jīng)由控制各個地線路絕緣子的電壓來達到防雷的效果;此外，避雷線的安裝簡單、便捷，是一種較為實用且有效的防雷手段。

(3)消雷器:近些年來，在社會經(jīng)濟迅猛發(fā)展的當下，電力技術也得到了快速的發(fā)展，愈來愈多的防雷技術或裝置被推出，防雷器就是其中之一，是一種新型的直擊雷防護裝置。通過實際應用發(fā)現(xiàn)，將該裝置應用于配網(wǎng)架空線路上，能夠獲得較好的防雷效果，其不但可以防止架空線路受到雷電的襲擊，同時還可為配網(wǎng)架空線路的施工營造較好的條件，特別是在預防線路故障上，有一定的優(yōu)勢。

(4)降阻劑:在配網(wǎng)架空線路上采用接地降阻劑，其目的在于控制電阻值;有關資料顯示:在應用降阻劑之后，伴隨著時間的逐步推進，接地電阻也將漸漸變小。降阻劑的應用，結合了諸多學科的知識，如化學、物理，同時該物質本身的PH值基本上在7.2～8.2之間，偏堿性、中性的特點，可將接地體鈍化，繼而提升架空線路的抗腐蝕水平，從而在一定程度上強化架空線路的防雷性能。

3敷設電纜與接地工程

在電力工程施工前，應對施工圖紙進行仔細的會審，詳細掌握施工工程的特征與設計想法，且嚴格按照圖紙展開施工;在圖紙會審時，一旦發(fā)生問題，需第一時間提出來，且采取有效措施予以應對，以免對工程進度帶來影響。在施工期間，需嚴格審查施工原材料，其中電纜為重點審查對象，必須對其內部層間、阻值加以檢查，只有這樣，方能確保工程的順利開展，方能確保工程的質量。在電纜敷設方面，電纜預埋深度一般在70cm以上，電纜彎曲半徑必須是電纜本體的十五倍，機械施工電纜的牽引作業(yè)，必須對其施工行駛速度進行合理的控制，通常是15m/min，長度大約為50m以下;在此過程中，不可出現(xiàn)外皮損壞的狀況，且牽引不可過度。熱力管道和電纜兩者間需保持1m以上，且在電纜溝內整齊排放，且對支架進行捆綁與固定處理。在對電纜上部與下部進行掩埋時，要求沙層厚度或者是軟土厚度需在100mm以上，且在兩邊覆蓋50mm，之后再作上層保護層，其所選材料可以是蓋板，亦或者是紅磚;在進行回填的過程中，回填物不能使用硬質雜物或石塊。另外，應當在施工現(xiàn)場進場處、接頭處以及轉角處等位置，作方位標識，對電纜進行回填前，需實施一次絕緣測試。在進行電纜頭制作，又或是電纜剝削作業(yè)時，應確保持續(xù)性，以最大限度的縮短絕緣暴露的時間，在剝切電纜的過程中，不可損傷線芯與絕緣層，且徹底清理所需的裝配件。在安裝接地體的過程中，必須嚴格遵照有關規(guī)定的尺寸來展開，且在安裝期間，假使發(fā)現(xiàn)地表異物，必須將其移除。在結束接地體的焊接工作之后，必須對焊接部分予以防腐處理，如此一來，即可防止接地體因受其他因素的影響而發(fā)生意外事件。在開展接地施工時，需對接地電阻值予以有效的控制，且在結束真空斷路器之后，對電阻狀況加以限制。

4結束語

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談及城網(wǎng)改造規(guī)劃首先需要了解一下城市配電網(wǎng)其主要的工作內容是什么，在人們的日常生活當中時時刻刻的離不開電，而城市配電網(wǎng)其主要是指除了提供電源的輸電線路、變電所以外，還包括配電網(wǎng)。[1]其中輸電線路和變電所是為配電網(wǎng)所提供電源的，配電網(wǎng)有多個組成部分，其分別為：高壓配電網(wǎng)、中亞配電網(wǎng)以及低壓配電網(wǎng)。而城網(wǎng)實際上就是城市配電網(wǎng)的簡稱，對城網(wǎng)進行改造規(guī)劃就是對城市配電網(wǎng)進行改造規(guī)劃。城網(wǎng)改造規(guī)劃的內容主要包括兩個方面，其分別為：對原有配電網(wǎng)的改造和擴建后新建的配電網(wǎng)。在城網(wǎng)改造規(guī)劃的具體內容當中還包括規(guī)劃的年限、編制、經(jīng)濟分析以及改造安排。

2配電網(wǎng)在進行改造規(guī)劃編制時應注意的問題

2.1注意與城市建設相結合

對于城市配電網(wǎng)來說，其不僅僅是電力系統(tǒng)當中重要的組成部分，更是城市建設當中重要的組成部分，尤其是電力行業(yè)還是我國的基礎性行業(yè)，其更是如此。[2]因此配電網(wǎng)在進行改革規(guī)劃編制時，一定要注意與城市建設相結合，這樣才能做到雙向發(fā)展。

2.2注意符合城市配電的特點

城市配電共有六大特點，其分別為：①電網(wǎng)的負荷相對較為集中且符合密度額十分的高；②用戶的用電質量要求都比較高；③由于配電網(wǎng)的設計標準比較高，因此在安全和經(jīng)濟的合理平衡之下，供電需要有較高的安全可靠性；④即使配電網(wǎng)的接線較為復雜，依舊需要保證其調度的穩(wěn)定性；[3]⑤由于配電網(wǎng)在自動化這方面的要求比較高，因此對電網(wǎng)的管理水平要求也就比較高；⑥配電網(wǎng)當中有關的配電設施的要求比較高。

2.3注意對資金進行合理規(guī)劃使用

目前，由于我國國家資金有限，給予配電網(wǎng)改造規(guī)劃的資金是有限的，這也就要求規(guī)劃人員在對其進行規(guī)劃的時候需要合理有效的利用資金。那么相關工作人員在規(guī)劃的時候應該如何做呢？首先我們需要清楚的是，對配電網(wǎng)的改造并不是由一個人來進行規(guī)劃的，因此相關的工作人員每個人首先都可以將自己的規(guī)劃內容制作一個方案，然后對所有提交的供電方案進行參考選取，選出最佳方案。[4]而方案的選取標準則是以資金的投入和有效性為中心，合理有效的使用資金能夠為供電部門和全社會帶來最大的綜合經(jīng)濟效益。

3對配電網(wǎng)在電力工程建設當中的展望

3.1合理布局電網(wǎng)結構

對于配電網(wǎng)的經(jīng)濟運行以及管理來說，對電壓的等級進行簡化之后，對其是有利的。目前，我國城市配電網(wǎng)當中所使用的電壓有35kV、100kV、220kV、380kV等。那么目前我國城市配電網(wǎng)的發(fā)展趨勢是將110kV的電壓引進市區(qū)，將市區(qū)當中的35kV逐漸的淘汰。其實對于任何事物來說，完美、完善是其一直追求的目前。同樣的，對于電網(wǎng)結構來說，一個合理完善的城市電網(wǎng)結構的布局是非常重要的。合理布局城市電網(wǎng)的結構，能夠有效的滿足城市居民現(xiàn)階段對電力資源的需求，還能夠滿足、適應發(fā)展的裕度。[5]這相比我國以前城市配電網(wǎng)的布局，合理布局電網(wǎng)結構能夠使電網(wǎng)變得更加的靈活。

3.2引進國外先進技術進行改造

隨著科技的進步，我國越來越多的設備趨于智能化。對于城市配電網(wǎng)來說，技術的結合也是十分重要的。目前技術已經(jīng)成為配電網(wǎng)改造規(guī)劃的核心內容。目前，國外一些發(fā)達國家的配電網(wǎng)配置就結合了科學技術，例如：箱式變壓器、架空絕緣導線等等的應用，對于我國城市配電網(wǎng)來說都是值得借鑒的。只有不斷的吸取別人的長處來充實自己，自己才能變得更強大。

4結束語

綜上所述，城市配電網(wǎng)是保障城市居民日常用電的，因此對城市配電網(wǎng)進行規(guī)劃改造是必然的。本文主要對城市配電網(wǎng)改造規(guī)劃的內容以及配電網(wǎng)在規(guī)劃的過程中應注意的問題進行了分析，最后再根據(jù)本人自身的想法提出了兩點相關的建議，希望對我國城市配電網(wǎng)的改造規(guī)劃能起到一定的借鑒作用。

作者:梁嘉升 單位:國網(wǎng)山東省電力公司蒙陰縣供電公司

參考文獻:

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篇6

關鍵詞：電網(wǎng)規(guī)劃；地理信息系統(tǒng)（GIS）；遺傳算法；現(xiàn)代啟發(fā)式方法

0 引言

電網(wǎng)規(guī)劃是電力系統(tǒng)規(guī)劃的重要環(huán)節(jié)[1]，電網(wǎng)規(guī)劃方案的優(yōu)劣直接影響到電網(wǎng)的建設費用以及運行費用。傳統(tǒng)的規(guī)劃很難對地理實體進行數(shù)據(jù)采集，規(guī)劃模型往往也忽略地表因素（障礙物等）的影響，所以精度較低，規(guī)劃結果往往不具備實用性和可操作性，此外傳統(tǒng)的規(guī)劃很難實現(xiàn)可視化，缺乏直觀性。結合GIS 平臺，對電網(wǎng)規(guī)劃問題進行優(yōu)化，既可以方便的把地貌因素運用到電網(wǎng)規(guī)劃中，又使規(guī)劃結果直觀可視，從而大大提高了結果的科學性和實用性。

1 基于GIS平臺電網(wǎng)規(guī)劃的特點

在電網(wǎng)規(guī)劃中引入GIS系統(tǒng)有如下特點：

（1）電網(wǎng)規(guī)劃要求大量詳細的地理信息，如變電站位置、變壓器位置等。借用GIS平臺可以使規(guī)劃區(qū)域的整個電網(wǎng)直觀地顯示在屏幕上，規(guī)劃人員能夠方便地確定待選變電站和待選線路路徑。

（2）把GIS引入電網(wǎng)規(guī)劃中，用戶可以考慮許多實際的約束條件，如地理位置、街道等的互連關系、街區(qū)布局等等，而且由于空間數(shù)據(jù)模型的引入，這些約束條件對用戶是透明的，可以直接從地圖上獲得，建模工作將得到簡化。

（3）結合GIS的電網(wǎng)提供了從文-圖和從圖-文的雙向查詢，不但能通過系統(tǒng)開發(fā)的查詢工具對任意點取圖上目標進行所見即所得的查詢，而且可以對電網(wǎng)圖層空間的每一層設置其顯示范圍、是否可視等屬性[2]～[4]。

2、基于GIS平臺的電網(wǎng)規(guī)劃方法

電網(wǎng)規(guī)劃分為經(jīng)典方法和現(xiàn)代啟發(fā)式方法，傳統(tǒng)的經(jīng)典方法能夠得到解析解，在理論上能使得規(guī)劃結果相對最優(yōu)，但對問題的規(guī)模、約束條件的數(shù)量、問題的組合度比較敏感，容易陷入“維數(shù)災”而難以在合理時間內求得結果。近幾年出現(xiàn)的基于生物學、人工智能的現(xiàn)代啟發(fā)式算法具有直觀、靈活、計算速度快、不受限于問題規(guī)模等特點，不僅遵循配網(wǎng)規(guī)劃常用規(guī)則，而且便于規(guī)劃人員應用過去的經(jīng)驗，在配網(wǎng)規(guī)劃中能很快得到近似最優(yōu)解。由于現(xiàn)代啟發(fā)式方法優(yōu)勢明顯，所以傳統(tǒng)的經(jīng)典方法已經(jīng)很少使用。

2.1 Tabu 搜索算法

Tabu 搜索方法是一種亞啟發(fā)式隨機搜索算法，它從一個初始可行解X0（為n維向量）出發(fā)，選擇一系列的特定搜索方向（移動）作為試探，從當前解的鄰域N（X）中隨機產(chǎn)生一系列試驗解X1，X2，… XK選擇其中最好的解X*作為當前解，即令Xcurrent=X*，重復迭代，直到滿足一定的終止準則。

文獻[5]運用Tabu 搜索算法，在GIS平臺上對網(wǎng)架模型進行優(yōu)化。目標函數(shù)是年費用最小，年費用為線路的新建投資年費用、維護年費用和運行、折舊年費用，約束條件包含配網(wǎng)輻射限制、負荷需求限制和線路潮流限制三個方面。該文以備選網(wǎng)絡的生成樹作為Tabu搜索的初始解，使得輻射性的約束自然滿足，Tabu 搜索算法中采用“交換移動”進一步判斷輻射性，Tabu表是先進先出的管理模式。Tabu 搜索結果可以在GIS界面中形象的觀察到。

2.2 遺傳算法（GA）

遺傳算法是目前比較成熟的一種啟發(fā)式算法，遺傳算法類似于自然進化，通過作用與染色體上的基因尋找好的染色體來求解問題[6]。

文獻[7]結合GA 和GIS 提出了一種新的電網(wǎng)規(guī)劃模型，該模型目標函數(shù)中包含線路各種設備投資、維護、運行費用和用戶停電損失費用。約束條件為輸送功率、電流允許范圍、最小電壓降以及網(wǎng)絡的輻射性。通過根節(jié)點融合法來保證網(wǎng)絡的輻射性，并考慮到了中間節(jié)點和分支點，形成真正可行的網(wǎng)絡接線方案，從而使該方法可以考慮各種復雜的網(wǎng)絡結構，更適用于電網(wǎng)GIS規(guī)劃。GA 算子過程采用Elitism 算法：每次構造子代種群時，都從父代種群中選擇一定的最優(yōu)個體直接作為子代個體，在隨機選擇時，適應度高的以一定比例選中，經(jīng)試驗證明變異率為0.02時遺傳算法的性能較好。該文最后對一個算例進行投資總額分析，分析表明考慮可靠性價值可以節(jié)省資本，減少配網(wǎng)的投資金額。但該文僅解決了單條饋線優(yōu)化規(guī)劃，沒有考慮線路之間的接線模式的影響。

2.3電源追蹤算法

所謂電源追蹤就是在選中桿塔或者桿塔上設備時， 搜索給該設備供電的變電站。

文獻[8]將網(wǎng)絡拓撲技術與電網(wǎng)GIS的開發(fā)相結合， 為電力企業(yè)的設備管理及輔助決策提供了圖形化的管理工具， 提高了電力企業(yè)的工作效率。它提出電源追蹤算法，該算法即使在網(wǎng)絡拓撲關聯(lián)屬性字段的數(shù)據(jù)不全時， 也能快速、準確的定位電源點， 提高了電網(wǎng)電源追蹤模塊的實用性， 更好地滿足了實際工程的應用需要。具體算法原理和過程如下：當拓撲信息數(shù)據(jù)不全時， 算法轉為執(zhí)行基于啟發(fā)式搜索的拓撲分析追蹤。它不需要借助拓撲關聯(lián)屬性字段的值， 而是通過地理信息系統(tǒng)軟件提供的拓撲分析函數(shù)就可建立起整個電網(wǎng)絡， 并通過這個網(wǎng)絡進行搜索， 從而選擇出設備到其供電電源的最優(yōu)路徑。

3 結論

1、每種算法都有自己的優(yōu)點，但任何一種算法都有自己的不足。各種算法雖然在理論上能較好的滿足規(guī)劃要求，但還很難便捷的應用到實際中。

2、盡管基于GIS的電網(wǎng)規(guī)劃方法的研究已取得很多成果，但至今還沒有比較完善的電網(wǎng)規(guī)劃軟件能夠方便地應用到實際規(guī)劃工作中。因此，研究開發(fā)相對完善實用的電網(wǎng)規(guī)劃軟件和基于GIS的電網(wǎng)規(guī)劃軟件將是電網(wǎng)規(guī)劃研究工作者們今后工作中的首要任務。

參考文獻

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[8]陳珊. WebGIS中最短路徑算法及其應用的研究[D]. 上海： 華東師范大學， 2005.

篇7

題目：南沙配電網(wǎng)合環(huán)運行應用軟件開發(fā)

學  院               

專  業(yè)     

學生姓名                

學生學號          

指導教師                

提交日期    2014 年 6月 10 日 

摘  要

合環(huán)運行可以解決配電網(wǎng)在倒負荷或設備檢修時出現(xiàn)的停電問題，但是在這個過程中系統(tǒng)可能會產(chǎn)生較大的合環(huán)電流而導致保護動作,進而給電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行帶來相應的影響。針對這一特征，開發(fā)配電網(wǎng)合環(huán)運行軟件對于配電網(wǎng)操作人員具有很大的指導作用，可以提高配電網(wǎng)合環(huán)運行的成功率，減少因為配電網(wǎng)合環(huán)電流過大而帶來的危險。

本文通過建立配電網(wǎng)合環(huán)運行的等值模型，通過前推回代法及區(qū)間原理對模型的潮流進行了詳細的計算。通過精確的方法計算出配電網(wǎng)合環(huán)線路兩側的電壓差，運用歐姆定理跟疊加原理計算出合環(huán)電流。通過分析合環(huán)電流產(chǎn)生的原因，對于系統(tǒng)中越限的線路還提供了合環(huán)電流的調節(jié)措施，主要是通過電容器補償去改變合環(huán)電流，使得合環(huán)電流可以在規(guī)定范圍內合環(huán)。

本文以VB6.0及Access2007數(shù)據(jù)庫為平臺，立足于為用戶提供實用、精確的工具，開發(fā)了配電網(wǎng)合環(huán)運行軟件。通過快捷、可靠的潮流計算，從而給運行人員的合環(huán)決策提供參考依據(jù)，提高了配電網(wǎng)合環(huán)運行的可靠性。

關鍵詞：配電網(wǎng)合環(huán)；區(qū)間算法；前推回代法；穩(wěn)態(tài)電流

Abstract

In the closed loop operation can solve distribution network load that occur when a power outage or equipment maintenance/repair problem, but in the process of this system may produce larger caused by closed loop current protection action, thereby affect the safe and stable operation of power system. According to the characteristics, development distribution network closed loop operation software for distribution network operator has a great guiding role, can improve the success rate of the distribution network closed loop operation to reduce because of the danger of too much electricity distribution network closed loop.

In this paper, through the establishment of distribution network equivalent model of closed loop operation, by the power generation method and interval principle trend has carried on the detailed calculation for the model. Through the accurate method to calculate the distribution network voltage difference on both sides of the closed loop circuit, using ohm theorem and superposition theorem to calculate the closed loop current. By analyzing the reasons of the closed loop current, in the limit of the circuit for system also provides a closed loop current adjustment measures, mainly through the capacitor current compensation to change closed loop, can make the closed loop current closed loop within the specified scope.

Based on VB6.0 by use and Access2007 database platform, based on providing users with practical, precision tools, develop a software for distribution network closed loop operation. Fast and reliable by power flow calculation, thus to provide reference for decision-making of the closed loop operation personnel, improve the reliability of the distribution network closed loop operation.

Key words: power closed loop; Interval algorithm; Power generation method; The steady state current

目錄

摘  要I

AbstractII

第一章 緒論1

1.1選題背景1

1.2國內外研究現(xiàn)狀2

1.3本文的研究意義及主要內容3

1.3.1本文研究意義3

1.3.2本文研究的主要內容4

1.4本文安排4

第二章 配電網(wǎng)合環(huán)軟件的理論基礎5

2.1基于區(qū)間算法的前推回代5

2.2合環(huán)點選擇原理7

2.3短路電流計算原理8

2.4電氣設備校驗10

2.4.1校驗的主要設備11

2.4.2電氣設備校驗項目11

2.4.2.1電抗器校驗11

2.4.2.2導線校驗11

2.4.2.3斷路器校驗12

2.4.2.4負荷開關校驗12

2.5本章小結12

第三章 配電網(wǎng)合環(huán)軟件的設計13

3.1系統(tǒng)設計思路13

3.2軟件結構設計方案15

3.3系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫管理16

3.3.1數(shù)據(jù)庫特點16

3.3.2系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫結構17

3.4系統(tǒng)使用流程圖17

3.5本章小結19

第四章 算例分析20

4.1系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理20

4.1.1合環(huán)線路參數(shù)20

4.1.2變壓器型號21

4.1.3線路型號22

4.2區(qū)間電流計算23

4.3短路電流計算26

4.4本章小結27

第五章 結論28

參考文獻29

致謝30

第一章 緒論

1.1選題背景

電力系統(tǒng)主要由發(fā)電、輸電、變電、配電及用電五重要環(huán)節(jié)組成。其中配電環(huán)節(jié)直接影響著用戶的電能質量，與人們的生產(chǎn)與生活息息相關[1-2]。隨著經(jīng)濟社會的不斷發(fā)展與進步，我國的用電量不斷增加。與此同時，配電網(wǎng)的結構也越來越復雜。所以，為了滿足人們對供電質量及供電可靠性的要求，供電企業(yè)需要不斷加強配電網(wǎng)的建設、提高配電網(wǎng)的管理水平。

我國的配電網(wǎng)主要采用閉環(huán)設計、開環(huán)運行的模式[3]。為了實現(xiàn)配網(wǎng)優(yōu)化運行，提高供電質量和可靠性，減少用戶停電時間，提升客戶滿意程度，配電網(wǎng)合環(huán)運行是實現(xiàn)該目標的一種有效方式。然而在進行合環(huán)運行后，配電網(wǎng)原來的拓撲結構將發(fā)生改變，網(wǎng)絡潮流也會重新分布，可能會引起難以控制的網(wǎng)絡循環(huán)功率，導致配電網(wǎng)中的保護誤動作、線路存在過負荷、電氣設備損壞損害的現(xiàn)象，危及人身安全與社會生產(chǎn)生活的事故發(fā)生。也就是說，配電網(wǎng)合環(huán)運行在減少用戶的停電時間、提高系統(tǒng)供電可靠性的同時，又隱存著一定的危險性。從電力系統(tǒng)的安全出發(fā)，運行人員在進行配電網(wǎng)合環(huán)操作時，要控制配電網(wǎng)合環(huán)兩端的電壓差。盡量使得合環(huán)兩端的電壓差不能過大，否則會形成較大的合環(huán)電流，導致線路上的保護動作而帶來停電事故，從而擴大停電范圍。

正處于開發(fā)階段的南沙區(qū)擁有廣州市大量的工業(yè)區(qū)，與此同時，用電負荷也不斷增加，他們對供電可靠性的要求也越來越高。所以在經(jīng)濟不斷發(fā)展的同時，我們需要不斷的提高配電網(wǎng)供電的可靠性，以滿足用戶不斷增長的需求。為此，配電網(wǎng)合環(huán)運行是解決這個問題的最佳途徑。

目前在我國很多城市中雖然有成功合環(huán)操作的例子，但是卻缺乏有力的理論與使用的軟件來指導。而是全靠運行人員的經(jīng)驗來進行合環(huán)操作決策，這樣就很容易出現(xiàn)因為合環(huán)電流過大而導致配電網(wǎng)合環(huán)失敗，從而給電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行帶來危險。所以，如何最大程度的提高配電網(wǎng)合環(huán)操作的成功率就顯得越來越重要。本文立足于為配電網(wǎng)的合環(huán)運行提供相應的參考依據(jù)，為用戶提供舒適、實用的仿真軟件。

1.2國內外研究現(xiàn)狀

由于國外配電網(wǎng)的接線方式與繼電保護裝置與我國的配電網(wǎng)之間存在著較大的不同，且國外配電網(wǎng)合環(huán)的保護系統(tǒng)已經(jīng)相當成熟，并可以通過隔離開關解決所有問題。所以外國對雙端供電網(wǎng)絡進行配電網(wǎng)合環(huán)的研究極少。例如：負責紐約城區(qū)與其他地區(qū)供電的美國電力公司---愛迪公司。90%以上地區(qū)采用環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)，兩端電源由不同的線路供應，所以采用隔離器與真空重合閘。如果饋線或用戶發(fā)生故障時就可以動作將故障自動隔離，而開環(huán)點的斷路器就會自動動作，從而恢復正常供電，減少停電時間[4-6]。

目前國內的配電網(wǎng)合環(huán)技術還不成熟，我國對合環(huán)運行的報道比較少。楊志棟等主要對合環(huán)暫態(tài)和穩(wěn)態(tài)過程進行了相關研究, 最終總結出了比較形象的合環(huán)仿真模型和計算方法，合理的計算配電網(wǎng)合環(huán)過程中的穩(wěn)態(tài)電流和瞬時最大沖擊電流。與此同時，他們還研究了影響配電網(wǎng)合環(huán)的主要因素，并得出限制合環(huán)電流的有效措施, 得出了對配電網(wǎng)合環(huán)運行具有指導意義的結論[7]。阮永麗從建立等值電路入手，通過分析10kV 配電網(wǎng)合環(huán)瞬間的沖擊短路電流、合環(huán)后穩(wěn)態(tài)電流對保護的影響；以及合環(huán)中、解環(huán)運行時，線路長度、阻抗參數(shù)變化對保護的影響[8]。張少杰等對電網(wǎng)合環(huán)計算中的合環(huán)網(wǎng)絡模型建立、負荷模型建立以及潮流計算、合環(huán)穩(wěn)態(tài)電流計算和合環(huán)沖擊電流計算的基礎理論進行了分析和研究，為合環(huán)操作輔助決策系統(tǒng)設計和開發(fā)給予理論支持和指導。在 VC++系統(tǒng)平臺上設計并開發(fā)了電網(wǎng)合環(huán)計算分析系統(tǒng)，著重對系統(tǒng)總體設計思想、數(shù)據(jù)庫設計及其功能和系統(tǒng)各模塊的功能進行了詳細介紹[9]。

蔡瑩等提出了基于極端方式和典型方式的電磁合環(huán)操作安全性分析模型，評估了合環(huán)轉電的安全風險，并提出了應對措施，最后總結出10kV電磁合環(huán)操作的基本原則。對于提高合環(huán)轉電成功率，降低電網(wǎng)操作風險具有積極的意義[10]。哲林等對復雜配電網(wǎng)絡的合環(huán)穩(wěn)態(tài)電流與合環(huán)沖擊電流的計算進行了詳細分析，改進了快速解耦法以適應于輸配一體化的合環(huán)電流求解。同時，應用了靈敏度分析的基本理論，最終得出了調整配電網(wǎng)合環(huán)電流的主要措施：調整變壓器變比、調整電容器補償量、網(wǎng)絡重構等等。并用數(shù)學的方式定量地闡述了不同調節(jié)措施的調節(jié)效果。運用數(shù)學方法對合環(huán)電流的綜合調控進行了建模，提出了基于遺傳算法的合環(huán)電流綜合調控策略,最后提出了綜合調節(jié)的效果更佳的結論。李家睿等結合系統(tǒng)實際情況，對典型的各類合環(huán)情況進行了合環(huán)試驗和校驗，全面總結配電網(wǎng)合解環(huán)熱翻負荷的適用范圍和條件，提供調度員熱翻負荷時負荷轉移的操作條件，提升熱翻負荷率和成功率，減少用戶的停電時間，提高供電的可靠性，保證系統(tǒng)的供電質量[11]。

為了提高配電網(wǎng)合的供電可靠性，保證配電網(wǎng)合環(huán)操作的順利進行，在進行軟件編程時需要解決以下問題：

（1）建立合理的配電網(wǎng)合環(huán)模型

由于配電網(wǎng)的結構非常復雜，且隨著經(jīng)濟的發(fā)展而不斷發(fā)生變化。與此同時，調度中心難以獲得外部系統(tǒng)中完整的信息，所以就無法進行準確的潮流計算?；谶@種情況，就必須建立合適的配電網(wǎng)的等值模型，為配電網(wǎng)的潮流計算提供方便，提高配電網(wǎng)合環(huán)軟件的精度。

（2）配電網(wǎng)負荷的處理

配電網(wǎng)中的負荷結構比較復雜，節(jié)點眾多，且負荷一般是分散、變化的，所以很難獲得實時準確的負荷參數(shù)，所以需要將饋線上的負荷進行一定的處理。

（3）配電網(wǎng)的潮流計算

由于配電網(wǎng)在進行合環(huán)操作時，配電網(wǎng)的潮流會發(fā)生較大的變化，在合環(huán)開關的兩側也會形成電壓差，由此便會產(chǎn)生合環(huán)電流。如果該合環(huán)電流過大，就會導致兩側線路過載，從而造成大面積的停電事故，影響配電網(wǎng)的正常運行。所以采用正確的潮流計算方法就顯得非常重要。

1.3本文的研究意義及主要內容

1.3.1本文研究意義

隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，配電網(wǎng)的管理水平也需要不斷的提高。在這種情況下，擁有準確、實用的配電網(wǎng)合環(huán)軟件就顯得十分重要。廣州市南沙地區(qū)的電力負荷密度大,電網(wǎng)結構復雜,用戶對電網(wǎng)供電可靠性的要求也越來越高。對于還處于開發(fā)階段的南沙區(qū)，還有很多問題需要進行規(guī)劃解決，避免出現(xiàn)不必要的損失。針對這一特點,我們開發(fā)了南沙配電網(wǎng)合環(huán)運行分析應用軟件。它立足于實際配電網(wǎng)合環(huán)操作的需要,對南沙地區(qū)的部分線路和負荷進行了適當?shù)暮喕?對可能的合環(huán)路徑進行分析。針對現(xiàn)實中可能存在的一些問題，運用區(qū)間算法、前推回代等方法，從潮流的角度給運行人員以合環(huán)依據(jù),快速、準確地找出配電網(wǎng)最佳的合環(huán)路徑,達到安全與經(jīng)濟的最終目標?？梢?系統(tǒng)的開發(fā)有重要的實際意義。

通常情況下,運行人員沒有實用的軟件指導，只能憑經(jīng)驗決定線路是否可以進行合環(huán)操作,這種方法不僅較為保守，而且還不可靠。如果由于錯誤合環(huán)就可能引起更大的線路故障，從而擴大停電范圍，降低電力系統(tǒng)供電的可靠性和安全性。因此,開發(fā)一套擁有精確潮流計算方法的合環(huán)決策軟件,為運行人員的合環(huán)操作提供依據(jù)。不僅可以自動判斷合環(huán)電流是否越限,還可以顯示出電力系統(tǒng)的損耗，為用戶合環(huán)點的選擇提供參考依據(jù)[12]。與此同時，還可以為降低合環(huán)電流提供調整措施,從而減少停電損失。所以說，南沙配電網(wǎng)合環(huán)運行應用軟件具有很好的開發(fā)價值。

1.3.2本文研究的主要內容

本論文的主要工作有：

（1）選擇合適配電網(wǎng)潮流的計算方法，本文主要采用了收斂性較好的前推回代法?？紤]負荷等其他因素的影響，本文還采用了區(qū)間算法，為用戶提供了精確、使用的仿真系統(tǒng)軟件。

（2）通過建立配電網(wǎng)合環(huán)的簡化模型，為配電網(wǎng)合環(huán)電流的計算提供方便。

（3）立足于為用戶提供精確、實用的軟件，進行配電網(wǎng)合環(huán)軟件的設計。

（4）根據(jù)現(xiàn)有的南沙局的數(shù)據(jù)資料整理出南沙局現(xiàn)有設備的型號跟參數(shù)，并構建出相應的數(shù)據(jù)庫，方便接下來的設計及以后用戶的使用。

（5）運用南沙局的實際數(shù)據(jù)進行計算并分析，觀察計算的結果是否合理準確，并不斷提高程序的實用性與便捷性。

（6）不斷修改程序的主界面，為用戶提供舒適及方便使用的界面。

1.4本文安排

本文按照從背景到現(xiàn)狀、從簡單到復雜、從理論到實驗的方式層層深入，論文共包括中英文摘要、目錄、主體部分、參考文獻和致謝五個部分。其中的正文主體包含5章和結束語，其具體結構安排如下：

第一章為緒論部分，主要介紹配電網(wǎng)合環(huán)運行的基本情況，包括研究背景、研究現(xiàn)狀以及本文的主要工作內容。本章分為4個小節(jié)；第二章配電網(wǎng)合環(huán)軟件的基本理論介紹，主要的理論包括：區(qū)間算法、疊加原理、前推回代法、正序等效原則等等。本章分為8個小節(jié)；第三章為配電網(wǎng)合環(huán)軟件設計思路及各個模塊的介紹，首先介紹了配電網(wǎng)合環(huán)軟件的 主要功能及其特點，接著對配電網(wǎng)合環(huán)軟件各個模塊的功能進行一一說明。本章分為5個小節(jié)；第四章為實例分析，主要運用了南沙供電局提供的數(shù)據(jù)選擇其中一條線路進行了合環(huán)電流計算，并得出了相應的結論。本章主要分為4個小節(jié)；第五章為結論，主要對全文進行總結，得出了配電網(wǎng)合環(huán)運行的一些結論。論文最后附上感謝語，向整個畢業(yè)設計過程中給予我指導和幫助的朱建全老師致謝，向所有的電力工作者及學者致謝！

第二章 配電網(wǎng)合環(huán)軟件的理論基礎

本章主要對配電網(wǎng)合環(huán)軟件所應用到的理論知識進行簡單的描述，讓讀者對配電網(wǎng)合環(huán)軟件中的潮流計算有一定的認識。首先是介紹軟件的潮流計算的主要方法：基于區(qū)間算法的前推回代法，然后依次對其他原理進行一一說明。

2.1基于區(qū)間算法的前推回代

合環(huán)電流計算是一種復數(shù)運算，其參數(shù)區(qū)間在運算過程中表現(xiàn)為一種復數(shù)區(qū)間的形式。在這種情況下，實數(shù)域的區(qū)間計算法則并不適用，必須采用新的計算法則。

定義2：對于實數(shù)域 中的任意區(qū)間 、 ， 稱為復區(qū)間。

對于復區(qū)間 和 ，其四則運算法則為：

              (1)

              (2)

(3)

                        (4)

                 (5)

基于上述原則，在配電網(wǎng)的潮流計算過程中，我們主要應用四則運算進行，包括一下幾個主要步驟：

步驟1：輸入合環(huán)電流計算的相關參數(shù)，包括合環(huán)節(jié)兩側變壓器高壓側的電壓區(qū)間，兩側支線和合環(huán)饋線的功率區(qū)間，以及兩側變壓器的阻抗參數(shù)和線路阻抗參數(shù)。

步驟2：由合環(huán)點兩側線路的功率區(qū)間，并結合各節(jié)點的額定電壓，計算合環(huán)點兩側線路和變壓器的功率損耗區(qū)間。

                         (6)

                              (7)

上式中  、 分別為 側線路的第 個元件的有功功率損耗區(qū)間和無功功率損耗區(qū)間； 、 分別為流經(jīng) 側線路的第 個元件的有功功率區(qū)間和無功功率區(qū)間； 、 分別為 側線路的第 個元件的電阻和電抗； 為 側線路的第 個元件的額定電壓。

步驟3：由合環(huán)點兩側線路的功率區(qū)間，結合線路和變壓器的功率損耗區(qū)間，計算合環(huán)點兩側各元件的功率區(qū)間。

                       (8)

                        (9)

步驟4：由合環(huán)點兩側變壓器高壓側的電壓區(qū)間和功率區(qū)間，計算各節(jié)點的電壓下降區(qū)間（含幅值下降區(qū)間和相角下降區(qū)間）。 

                              (10)

                               (11)

式中  、 分別為 側線路的第 個元件的電壓降落的實部分量區(qū)間和虛部分量區(qū)間； 為 側線路的第 個元件的電壓區(qū)間。

步驟5：由合環(huán)點兩側變壓器高壓側的電壓區(qū)間，結合各節(jié)點的電壓下降區(qū)間，計算各節(jié)點的電壓區(qū)間。

(12)

式中  為 側線路的第 個元件的電壓相角區(qū)間。

步驟6：重復步驟2至步驟5（其中，步驟2采用電壓區(qū)間），直至各個節(jié)點的電壓區(qū)間和功率區(qū)間小于某一設定值。

步驟7：計算合環(huán)點兩側的電壓差區(qū)間 。

                              (13)

式中  、 分別為合環(huán)點左右兩側的電壓(合環(huán)點的電壓)。

步驟8：計算合環(huán)電流區(qū)間 。

                                                 (14)

步驟9：計算合環(huán)前合環(huán)點兩側饋線的電流區(qū)間。

                                  (15)

式中  為合環(huán)點 側待合環(huán)饋線的電流區(qū)間； 、 分別為合環(huán)點 側待合環(huán)饋線的有功功率區(qū)間和無功功率區(qū)間。

步驟10：計算合環(huán)后合環(huán)點兩側的電流區(qū)間。

                                   (16)

式中  為合環(huán)點 側的電流區(qū)間。當 與 同向時，式(16)取正；反之取負。

在進行潮流計算時可采用收斂性比較強的前推回代法。該方法包括前推與回代兩個過程，前推主要是由線路末端向始端推算時，全網(wǎng)電壓均假定為其額定電壓，僅計算各元件中的功率損耗而不考慮電壓降落；等到求得配電網(wǎng)的始端功率后，再運用給定的始端電壓和求得的始端功率由始端向末端逐段推算電壓降落。反復進行前推與回代計算，直至誤差小于某一給定值。

本設計主要通過疊加原理求得合環(huán)后流過線路的電流，并與線路的載流量進行比較，以辨別該線路是否可以合環(huán)運行。

2.2合環(huán)點選擇原理

合環(huán)點選擇是配電網(wǎng)合環(huán)運行的一個關鍵問題。合環(huán)點的選擇直接影響到配電網(wǎng)線路的結構及其參數(shù)，對電力系統(tǒng)的潮流計算具有很大的影響，也是影響合環(huán)電流的主要因素之一。對于同一線路，可能在某一點下進行配電網(wǎng)合環(huán)，該線路的合環(huán)電流會越限，而在其他合環(huán)點下則不會。與此同時，不同合環(huán)點下系統(tǒng)產(chǎn)生的損耗可能也不同。所以，選擇一個最佳的合環(huán)點，既可以提高配電網(wǎng)供電的可靠性，又可以降低電力系統(tǒng)的損耗，提高供電企業(yè)的經(jīng)濟效益。

在進行配電網(wǎng)合環(huán)點的選擇時，我們主要考慮安全與經(jīng)濟兩個重要因素。從安全方面考慮，我們主要通過計算該點下的合環(huán)電流是否會超過線路的載流量，是否會對配電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行帶來一定的沖擊。在進行合環(huán)電流計算時，考慮到運行方式等因素的影響，我們主要應用了區(qū)間算法，對不同合環(huán)點下產(chǎn)生的合環(huán)電流進行區(qū)間比較。從經(jīng)濟性方面考慮，設備投資問題不是合環(huán)點選擇的所需要考慮的主要問題，我們主要是考慮在這一合環(huán)點下系統(tǒng)所產(chǎn)生的損耗，主要包括線路損耗與變壓器損耗等。我們這里主要也引進了區(qū)間算法，方便用戶進行對比。

基于每個合環(huán)點的選擇都與安全性和經(jīng)濟性有關，而且每個合環(huán)點的安全性與經(jīng)濟性往往存在著較大的區(qū)別。所以通過對配電網(wǎng)中每個合環(huán)點的安全性與經(jīng)濟性進行綜合的比較，就能最終確定配電網(wǎng)的最佳合環(huán)點。

由于配電網(wǎng)合環(huán)軟件是基于區(qū)間算法下進行的，所以得到的合環(huán)電流與系統(tǒng)損耗都是區(qū)間。為了方便用戶對不同區(qū)間進行比較，本文引進了信度的概念，方便用戶對合環(huán)電流結果與系統(tǒng)損耗結果進行比較。其主要內容如下。

定義4：對于區(qū)間數(shù) ，則其中點為 。

對于兩個區(qū)間數(shù) 、 ，區(qū)間 與區(qū)間 的大小關系可通過可信度 來度量：

(17)

根據(jù)上述的規(guī)則，便可從信度的角度對合環(huán)電流區(qū)間和網(wǎng)損區(qū)間進行比較，若 ，則區(qū)間數(shù) 小于間數(shù) 是可信的； 反之則認為區(qū)間數(shù) 小于間數(shù) 并不可信。通過這種方式，便可實現(xiàn)對不同合環(huán)點下的安全性和經(jīng)濟性的有效評估。

基于電力系統(tǒng)安全第一的原則，我們主要以安全為首要考慮因素。在系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行不受影響的前提下，我們從經(jīng)濟性方面考慮選擇最佳合環(huán)點。如果系統(tǒng)的安全性都存在問題，也是從經(jīng)濟性對合環(huán)點進行選擇。根據(jù)上述原則，本文提出了一種基于安全性與經(jīng)濟性的配電網(wǎng)合環(huán)點選擇的評估方法，其流程圖如下所示：

圖2-1配電網(wǎng)合環(huán)點的安全性與經(jīng)濟性雙層評估流程

通過對不同合環(huán)點的安全性與經(jīng)濟性進行比較，系統(tǒng)最終就可以自動選擇出配電網(wǎng)模型下的最佳合環(huán)點。在這個計算過程中，主要以安全性為主要原則，又考慮到了經(jīng)濟問題，為配電網(wǎng)的合環(huán)運行提供了最佳的選擇依據(jù)。

2.3短路電流計算原理

短路電流超標是限制配電網(wǎng)合環(huán)運行的一個重要問題。配電網(wǎng)在合環(huán)運行下，由于提供短路電流的支路數(shù)增加，短路電流也會隨之增大，從而導致配電網(wǎng)環(huán)路內與環(huán)路外的設備都面臨更大的短路電流沖擊問題。一旦系統(tǒng)中的設備不能承受這些沖擊，必然會給電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行帶來很大的影響。

所以為了給用戶的選型及校驗提供參考依據(jù)，本設計中添加了短路電流計算模塊。在進行配電網(wǎng)合環(huán)運行的短路電流計算時，我們主要是應用了正序等效原則。根據(jù)所建立的模型我們可以模擬在任何點處發(fā)生不同短路故障類型時的各種情況。本設計首先根據(jù)需要畫出在各點短路時的等效電路圖，由于模型已經(jīng)建立，所以各短路點的等效電路圖都可以畫出來，這樣就可以分別計算出其正序阻抗 、負序阻抗 與零序阻抗 。根據(jù)正序等效原則可以寫成：即短路的正序電流為：

                                    (27)

式中  代表短路的類型， 為類型 的短路電流的正序分量， 為短路故障前短路點的電壓，  為正序電抗，  為附加阻抗，其值可通過表2-1進行計算。

表2-1簡單短路時的 

短路類型 

三相短路 

兩相短路接地 

兩相短路 

單相短路 

正序等效原則：在簡單不對稱短路的情況下，短路點的正序分量，與在短路點的每一相中加入附加電抗 而發(fā)生三相短路的情況相等。主要包括：單相短路、兩相短路、兩相接地短路以及三相接地短路。

由上述情況可知短路電流的絕對值與他的正序分量的絕對值成正比，即

                             (28)

式中  為類型 的短路電流的比例系數(shù)，其值可通過表2-2的公式進行計算。

表2-2短路電流比例系數(shù)

短路類型 

三相短路 

1

兩相短路接地 

兩相短路 

單相短路 

3

對于短路電流超標的線路，應該采取相應的措施去限制短路電流，以確保配電網(wǎng)可以安全穩(wěn)定的合環(huán)運行。目前配電網(wǎng)限制短路電流的主要措施有：串聯(lián)電抗器、變壓器中性點結小電抗等等。目前串聯(lián)電抗器的技術相對比較成熟，在10-35KV的配電網(wǎng)中已經(jīng)得到了廣泛的應用。其限制短路電流的效果也比較好，但是在這個過程中會產(chǎn)生一定的損耗。系統(tǒng)中主要通過加裝限流電抗器來解決短路電流超標的問題。

2.4電氣設備校驗

在配電網(wǎng)進行合環(huán)操作的過程中，系統(tǒng)會產(chǎn)生較大的沖擊電流，該電流可能會給電力系統(tǒng)的穩(wěn)定和系統(tǒng)設備的安全帶來一定的沖擊，導致配電網(wǎng)中的保護誤動作，從而危害系統(tǒng)的穩(wěn)定，嚴重時可能會危害人民的生產(chǎn)與生活。主要可能會帶來以下方面的影響：

（1）配電網(wǎng)合環(huán)時會產(chǎn)生較大的沖擊電流，該電流可能超過系統(tǒng)保護的整定值，導致線路上的保護誤動作，擴大停電范圍；

（2）合環(huán)時，配電網(wǎng)的潮流重新分配，可能會形成電磁環(huán)網(wǎng)，影響設備的安全。

（3）合環(huán)后產(chǎn)生的合環(huán)電流可能使線路某一側的電流值突然增大而超過線路的最大電流，從而給該線路帶來不穩(wěn)定因素；

（4）合環(huán)后有可能造成某些線路重載的情況。

所以，為了保證電網(wǎng)與設備的安全穩(wěn)定運行，我們必須進行電氣校驗。

2.4.1校驗的主要設備

配電網(wǎng)合環(huán)后，由于配電網(wǎng)系統(tǒng)中的潮流發(fā)生了變化，所以對于環(huán)內的某些設備可能會存在過載問題，而對于環(huán)外的設備，由于其功率基本不變，所以不存在過載問題。對于短路問題，由于環(huán)內設備受到的短路沖擊基本與未合環(huán)時一樣，所以不用考慮。而對于環(huán)外的設備，其受到的沖擊可能更加嚴重。

基于上述情況，我們在對合環(huán)線路的電氣設備進行校驗時，主要考慮以下情況：檢測合環(huán)線路中的設備是否存在過負荷問題；檢測系統(tǒng)中的節(jié)點電壓損耗是否過大；檢測合環(huán)線路外的設備能否接受更大的短路沖擊；變電站母線的出線設備能否承受短路沖擊。其主要設備有：斷路器、負荷開關、導線、限流電抗器等。

2.4.2電氣設備校驗項目

2.4.2.1電抗器校驗

（1）電壓損失校驗

也就是說電抗器正常運行是電壓損失不能超過額定值的5%，且電壓損失值主要由于電流的無功分量產(chǎn)生。 為電抗器的額定值， 按發(fā)電機或變壓器額定電流的70%進行選取。

（2）短路時的母線殘壓校驗 

是指系統(tǒng)要求電抗器將短路電流限制到的值

（3）熱穩(wěn)定與動穩(wěn)定

其中 指電抗器允許的最大發(fā)熱量； 指三相短路沖擊電流的有效值； 指電抗器動穩(wěn)定電流值。

2.4.2.2導線校驗

（1）過負荷校驗：

其中 指流過導線的最大負荷電流, 導線最大允許值。

（2）電壓損失校驗：

導線電壓損失值： 

（3）熱穩(wěn)定校驗：

導線截面積：      

其中： 指最小熱穩(wěn)定臨界面積； 指穩(wěn)態(tài)短路電流有效值；t指短路時間；C為系數(shù)，與導線的材料與溫度有關。

2.4.2.3斷路器校驗

（1）過負荷校驗：

其中 指最大負荷電流； 指長期運行所允許的電流值；

（2）開斷能力校驗：

其中 指次暫態(tài)短路電流； 指斷路器的極限開斷電流；

（3）熱穩(wěn)定與動穩(wěn)定校驗：

其中Q指實際發(fā)熱量； 指斷路器允許的最大發(fā)熱量； 指三相短路沖擊電流的有效值； 指斷路器動穩(wěn)定電流值。

2.4.2.4負荷開關校驗

（1）過負荷校驗：

其中 指流過導線的最大負荷電流； 

（2）動穩(wěn)定與熱穩(wěn)定校驗

其中Q指實際發(fā)熱量； 指斷路器允許的最大發(fā)熱量； 指三相短路沖擊電流的有效值； 指負荷開關動穩(wěn)定電流值。

2.5本章小結

本章首先建立了配電網(wǎng)合環(huán)的等值模型，為配電網(wǎng)的潮流計算奠定了基礎。接下來對系統(tǒng)中應用到的各種理論進行了一一說明，包括：考慮配電網(wǎng)特點的區(qū)間算法的基本原理、電力系統(tǒng)潮流計算的前推回代法、以及與合環(huán)電流計算有關的疊加原理，接著還簡要介紹了與短路電流計算相關的正序等效原則，最后考慮到電流對系統(tǒng)及設備安全造成的影響，本章還簡單說明了有關電氣設備校驗的相關問題。本章是系統(tǒng)的理論基礎。

第三章 配電網(wǎng)合環(huán)軟件的設計

配電網(wǎng)合環(huán)軟件主要以第三章的理論作為基礎，運用Visual Basic 6.0作為工具開發(fā)出來的應用軟件。本系統(tǒng)通過設計出良好的人機界面，主要立足于為用戶提供方便、實用的軟件為基礎，從而進行配電網(wǎng)的合環(huán)計算。本章主要對系統(tǒng)的設計思路、系統(tǒng)模塊進行一一說明。

3.1系統(tǒng)設計思路

隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展，人們對供電可靠性的要求越來越高。為此，電力系統(tǒng)的管理水平需要不斷提高，使我國的電力系統(tǒng)不斷走向簡捷化、自動化、智能化。電力系統(tǒng)中的配電環(huán)節(jié)與用戶息息相關，為了保證對用戶的高效、可靠供電，提高配電自動化水平也顯得越來越重要。在經(jīng)濟全球化的社會里，作為供電企業(yè)，我們在考慮安全性的前提下，需要不斷提高電力企業(yè)的經(jīng)濟效益，也就是通過不斷改進配電網(wǎng)的管理水平，不斷降低配電網(wǎng)的損耗，提高電力系統(tǒng)的經(jīng)濟性。

我國多數(shù)配電網(wǎng)采用閉環(huán)接線、開環(huán)運行。但在線路檢修與倒負荷時，為了保證對用戶的正常供電，我們通常會采取合環(huán)操作。但是在合環(huán)的過程中，電力系統(tǒng)會產(chǎn)生較大的合環(huán)電流與沖擊電流，如果這些電流超過電力設備所允許的最大電流，就有可能對電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行帶來危險。所以在進行配電網(wǎng)合環(huán)操作時，運行人員出于安全考慮，常常采取保守的辦法，就是在保證正常供電的情況下，盡量減少合環(huán)操作的次數(shù)，以提高電力系統(tǒng)的可靠性。

為了滿足配電網(wǎng)合環(huán)的需要，給用戶提供安全可靠的配電網(wǎng)合環(huán)系統(tǒng)，我們制定了以下目標：

（1）開發(fā)一個實用的配電網(wǎng)合環(huán)軟件，既能為用戶的合環(huán)操作提供參考依據(jù)，又能給用戶提供友好、簡潔的人機界面，以滿足用戶的需求；

（2）通過建立簡化配電網(wǎng)模型，運用可靠的區(qū)間算法對配電網(wǎng)的電壓、電流進行可靠的潮流計算。本文主要選擇了收斂性比較好的前推回代法。還考慮了配電網(wǎng)設備的損耗，為配電網(wǎng)的合環(huán)運行提供了可靠的依據(jù)；

（3）既能夠計算出配電網(wǎng)合環(huán)運行時的合環(huán)電流，還可以辨別系統(tǒng)的合環(huán)電流是否超過設備的最大電流。與此同時，又可以對不可合環(huán)線路提供相應的調節(jié)措施，提供配電網(wǎng)合環(huán)成功的概率；

（4）對于一個合環(huán)線路上擁有很多待合環(huán)的線路，系統(tǒng)可以為用戶提供安全、經(jīng)濟合環(huán)點的參考依據(jù)。

（5）該軟件還可以與數(shù)據(jù)庫等辦公軟件對接，為用戶方便、快捷的使用環(huán)境；用戶既可以很方便的將數(shù)據(jù)輸入、修改，又可以很方便的將結果進行保存。

（6）配電網(wǎng)合環(huán)運行軟件還具有實時更新功能，可以根據(jù)配電網(wǎng)的發(fā)展情況更新軟件里面的變壓器及線路參數(shù)；

（7）該軟件還可以保存仿真結果，方便用戶查看及對比不同仿真結果，選出最合適的方案；

（8）軟件可以計算出模型中不同節(jié)點、不同短路類型的短路電流情況，為用戶的設備選型提供相應的措施。

為了實現(xiàn)以上目標，系統(tǒng)總體具有以下特點：

（1）模塊化

將系統(tǒng)根據(jù)功能分解成幾個模塊，他們之間既相互獨立，又有關聯(lián)。如果沒有將系統(tǒng)模塊化，系統(tǒng)就難以管理與使用。所以將系統(tǒng)模塊就便于用戶使用，提高系統(tǒng)的便捷性。不同模塊之間相互獨立是指模塊之間的功能相互獨立，沒有過多的相互影響，這樣可以減少錯誤的擴張，提高準確性。各個模塊在原理之間又有相互聯(lián)系。

（2）簡潔化

為了讓系統(tǒng)各個模塊看起來更加簡潔，降低系統(tǒng)的冗余性，軟件將一些模塊隱藏起來，便于用戶使用。這些隱藏起來的模塊是不可查看的，但是可以方便系統(tǒng)的潮流計算。為了讓用戶更加直觀的看清數(shù)據(jù)，系統(tǒng)的標幺化模塊、潮流計算模塊是內藏的，用戶在系統(tǒng)中觀察到的數(shù)據(jù)都是有銘值。

（3）實用化

為了讓運行人員可以更加方便、簡單、快捷的使用軟件，軟件在設計時盡量簡單明了，便于用戶直接使用。其次考慮到電力系統(tǒng)的實際情況，為用戶提供更多方便。例如軟件在輸入時添加了變壓器選型及線路選型環(huán)節(jié)，這樣就可以顯示出所選型號的全部參數(shù)，為用戶的輸入帶來方便，從而減少多余的輸入。用戶也可以將結果用Excel格式導出，便于用戶對結果進行應用。

（4）多樣化

為了使軟件使用起來更加靈活方便，軟件控件的顏色會隨著鼠標的移動而改變，這樣用戶可以很快捷的輸入?yún)?shù)信息。與此同時，在短路電流的計算模塊中，如果短路電流超過了設備的額定電流值，系統(tǒng)輸出的顏色會自動改變，方便用戶辨別。

（5）更新功能

隨著配電網(wǎng)的不斷建設與發(fā)展，配電網(wǎng)合環(huán)運行是必然趨勢。在這個過程中設備必然是不斷更新進步，所建造的線路也是不斷變化的，所以系統(tǒng)也是可以不斷更新的。用戶隨時可以根據(jù)需要在系統(tǒng)中添加或刪除已建線路，也可以根據(jù)現(xiàn)實情況不斷更新變壓器及線路的數(shù)據(jù)庫。用戶既可以在系統(tǒng)文件里的數(shù)據(jù)庫修改，也可以直接在系統(tǒng)中直接更新數(shù)據(jù)。

3.2軟件結構設計方案

根據(jù)前面的目標及軟件特點，系統(tǒng)應該由以下幾個模塊構成：（1）系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理模塊；（2）合環(huán)電流計算模塊；（3）合環(huán)點選擇模塊（4）短路電流計算模塊。系統(tǒng)的分塊如圖3-1所示

圖3-1配電網(wǎng)合環(huán)系統(tǒng)模塊結構圖

如上圖所示，系統(tǒng)主要分為三個模塊，對于新用戶來說系統(tǒng)，只需要在系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理模塊中輸入想要合環(huán)線路參數(shù)的信息，就可以在合環(huán)電流計算模塊中進行相應的計算，短路電流計算模塊可以計算出各點在不同短路情況下的短路電流，并提供相對應的電抗器選擇方案。

下面將對各個模塊進行簡單的說明：

（1）系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理模塊

用戶在這個模塊中主要進行合環(huán)線路參數(shù)的輸入。對于系統(tǒng)中已經(jīng)存在的線路參數(shù)信息，用戶也可以根據(jù)需要不斷地進行修改或刪除。在這個模塊中，主要包括：合環(huán)線路參數(shù)模塊、變壓器型號模塊與線路型號模塊。用戶在這里既可以不斷更新變壓器與線路型號的數(shù)據(jù)庫，也可以更新合環(huán)線路的參數(shù)信息。

（2）合環(huán)電流計算模塊

合環(huán)電流計算模塊是配電網(wǎng)合環(huán)軟件的主要內容。它以前推回代法與區(qū)間原理為基礎，通過電力系統(tǒng)的潮流計算，得出配電網(wǎng)模型中的網(wǎng)絡參數(shù)。例如模型中各節(jié)點電壓、合環(huán)電流、變壓器損耗及線路損耗等。軟件還可以根據(jù)計算出來的穩(wěn)態(tài)合環(huán)電流與線路的載流量進行比較，判別合環(huán)電流是否越限，即該線路是否可以合環(huán)運行。對于合環(huán)電流越限的線路，軟件還可以提供相應的調節(jié)措施，目前主要是通過投入電容器調節(jié)。

（3）合環(huán)點選擇模塊

合環(huán)點選擇模塊是基于安全、經(jīng)濟的原則，為用戶提供最佳合環(huán)點的參考方案。通過對用戶輸入的全部參數(shù)進行合環(huán)計算并進行比較，最終選出最安全、最經(jīng)濟的合環(huán)點。系統(tǒng)自動輸出最佳合環(huán)點的線路編號、合環(huán)線路名稱、合環(huán)電流的最大值、合環(huán)電流的最小值、線路載流量、系統(tǒng)的最大有功損耗、系統(tǒng)的最小有功損耗。

（4）短路電流計算模塊

根據(jù)所建立的模型，用戶可以在模型中選擇不同的短路點進行短路模擬，軟件可就以計算出不同短路類型的短路電流。與此同時，系統(tǒng)還給限流提供相應的電抗器選擇措施。對于不同情況的短路電流計算，系統(tǒng)還可以提供相應設備的動穩(wěn)定與熱穩(wěn)定等相關校驗。

3.3系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫管理

與數(shù)據(jù)庫鏈接是本軟件的另外一個重要特點。通過數(shù)據(jù)庫存儲數(shù)據(jù)不僅可以提高系統(tǒng)的運算速度，擴大系統(tǒng)的存儲量，還可以優(yōu)化程序設計，并具有實時更新功能。用戶隨時可以根據(jù)需要訪問數(shù)據(jù)庫里的內容。軟件采用的是Microsoft Access2007數(shù)據(jù)庫。

3.3.1數(shù)據(jù)庫特點

Access數(shù)據(jù)庫可以存儲大量的數(shù)據(jù)，其通用性比較強。所以配電網(wǎng)合環(huán)軟件與Access數(shù)據(jù)庫鏈接擁有很多優(yōu)點：

（1）便于使用。由于數(shù)據(jù)庫為ODBC，其具有良好的兼容性。所以用戶即使在沒有安裝Microsoft Access數(shù)據(jù)庫的前提下，系統(tǒng)仍然可以應用數(shù)據(jù)庫的鏈接功能。其次，由于數(shù)據(jù)庫占用的內存很小，所以使用起來也比較快捷。數(shù)據(jù)庫的存儲量還比較大，可以適應各種設備的存儲要求。

（2）功能更加完善。由于數(shù)據(jù)庫同時可以支撐OLE與DDE技術，可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫內容多樣及便捷。用戶可以利用這個特點實現(xiàn)數(shù)據(jù)的更新功能。

（3）實時更新。用戶可以通過修改數(shù)據(jù)庫的內容而改變系統(tǒng)中的參數(shù)，不用在系統(tǒng)中進行修改。隨著系統(tǒng)參數(shù)的不斷增加，數(shù)據(jù)庫的內容也可以隨時更改。

3.3.2系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫結構

系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫主要包括以下內容：（1）配電網(wǎng)模型中合環(huán)線路的參數(shù)信息數(shù)據(jù)庫，包含了配電網(wǎng)模型的全部參數(shù)。（2）區(qū)間電流計算結果數(shù)據(jù)庫，包含了配電網(wǎng)潮流計算的全部結果（其中還有一個數(shù)據(jù)庫專門保存區(qū)間潮流計算的過程數(shù)據(jù)）。（3）變壓器數(shù)據(jù)庫（4）線路數(shù)據(jù)庫。（5）合環(huán)點選擇結果數(shù)據(jù)庫，包括了用戶存儲的所有合環(huán)點的選擇結果（其中還包括合環(huán)點選擇計算過程中的一些數(shù)據(jù)）。

（1）合環(huán)線路參數(shù)數(shù)據(jù)庫

它主要包括配電網(wǎng)模型中所有的參數(shù)信息，是配電網(wǎng)潮流計算的基礎。其數(shù)據(jù)內容主要有：模型首端節(jié)點電壓的幅值與相角、變壓器的變比、電阻、電抗、線路的有功與無功負荷、線路電阻、線路電抗、電納等等。由于本系統(tǒng)應用的是區(qū)間算法，所以除設備參數(shù)外，其他參數(shù)都是區(qū)間數(shù)據(jù)，用戶也可以根據(jù)需要輸入點數(shù)據(jù)。為了便于計算，全部數(shù)據(jù)都存儲在一張表中。

（2）區(qū)間電流計算結果數(shù)據(jù)庫

為了給用戶的合環(huán)操作提供參考依據(jù)，通過用戶輸入的數(shù)據(jù)進行潮流計算，系統(tǒng)將全部的結果保存起來。其主要數(shù)據(jù)包括：合環(huán)電流的幅值與相角、變壓器有功和無功損耗、線路的有功損耗及無功損耗、節(jié)點電壓的幅值與相角等。對于用戶不想保存的數(shù)據(jù)，系統(tǒng)自動將其保存在一張臨時的數(shù)據(jù)庫中，待用戶關閉后系統(tǒng)自動清除。對于用戶想保留的結果，系統(tǒng)會用另外一個數(shù)據(jù)庫保存起來，方便用戶調用。

（3）變壓器數(shù)據(jù)庫

變壓器數(shù)據(jù)庫主要包含了南沙供電局所提供的全部變壓器的型號、變比、電阻、電抗等。用戶可以在系統(tǒng)中隨時查看、更新這些數(shù)據(jù)。

（4）線路數(shù)據(jù)庫

線路數(shù)據(jù)庫主要包含了南沙供電局提供的線路型號、電阻率、電抗率、電納率、載流量等。用戶可以在系統(tǒng)中隨時進行查看與修改。

（5）合環(huán)點選擇結果數(shù)據(jù)庫

為了方便用戶對合環(huán)點選擇結果進行查看，讓用戶更好的了解合環(huán)后系統(tǒng)的合環(huán)電流與系統(tǒng)損耗，系統(tǒng)可以將結果全部保存下來。其數(shù)據(jù)包括：各側線路名稱、合環(huán)各側線路載流量、合環(huán)電流以及系統(tǒng)的有功損耗。

3.4系統(tǒng)使用流程圖

用戶的使用流程圖如圖3-2所示，其主要內容有：

（1）根據(jù)所建立的配電網(wǎng)模型在界面中輸入完整的線路參數(shù)信息，并在數(shù)據(jù)庫中添加該記錄。

（2）進行配電網(wǎng)合環(huán)的潮流計算，從而計算出配電網(wǎng)合環(huán)產(chǎn)生的穩(wěn)態(tài)電流以及變壓器與線路的損耗。

（3）如果因為合環(huán)電流過大而出現(xiàn)越限，系統(tǒng)會自動提醒，并提供相應的調節(jié)措施（主要是通過投入電容器）。

（4）如果投入電容器都無法調節(jié)至合理值，系統(tǒng)會顯示無法合環(huán)。

（5）系統(tǒng)還可以模擬四種短路故障類型，計算出不同短路點的短路電流。

圖3-2配電網(wǎng)合環(huán)軟件系統(tǒng)圖

3.5本章小結

本章主要闡述了系統(tǒng)的總體設計思路，主要有以下內容：

（1）系統(tǒng)的設計思路。主要包括系統(tǒng)的設計目標以及系統(tǒng)的特點。系統(tǒng)的特點主要包括：模塊化、簡潔化、實用化、更新功能。

（2）系統(tǒng)的結構設計。主要有以下模塊：系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理模塊、合環(huán)電流計算模

塊、合環(huán)點選擇模塊、短路電流計算模塊。

（3）系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫管理。為了方便用戶的使用，提高系統(tǒng)的運行效率，系統(tǒng)將數(shù)據(jù)庫分為以下部分：合環(huán)線路的參數(shù)信息數(shù)據(jù)庫、區(qū)間電流計算結果數(shù)據(jù)庫、變壓器數(shù)據(jù)庫、線路數(shù)據(jù)庫。

（4）系統(tǒng)的使用流程，方便用戶對系統(tǒng)的使用有一定的認識。

第四章 算例分析

本章主要以南沙供電局某一條待合環(huán)線路為依據(jù)進行計算分析。其數(shù)據(jù)來源全部來自南沙供電局。

4.1系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理

4.1.1合環(huán)線路參數(shù)

進入“系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理”界面后單擊“合環(huán)線路參數(shù)”如圖4-1所示，在輸入框中輸入相應的信息。用戶單擊“新建線路”就可以實現(xiàn)將輸入框中的全部信息保存到數(shù)據(jù)庫中，方便接下來的合環(huán)電流計算。在這個界面輸入兩側的合環(huán)線路參數(shù)后就可以進行合環(huán)電流計算。

圖4-1配電網(wǎng)合環(huán)參數(shù)界面圖

為了給用戶使用提供方便。變壓器輸入可以點開下拉菜單，選擇合適的型號并按“確定”，這樣相應的變壓器的參數(shù)就會顯示出來如圖4-2所示。

圖4-2變壓器型號選擇界面

對于線路的選擇也是一樣的，點開下拉后選擇線路型號后單擊“確定”后會彈出窗口要求輸入線路長度，這樣就可以顯示出線路的參數(shù)，如圖4-3。

圖4-3線路參數(shù)輸入界面圖

如果配電網(wǎng)線路由多種型號的架空線組成，用戶可以通過不斷選擇型號和輸入線路長度進行疊加計算，最后輸出的結果為累計后的參數(shù)，載流量為最小數(shù)值的導線,如圖4-4。

圖4-4線路參數(shù)確定界面

4.1.2變壓器型號

“變壓器型號”模塊主要是為了方便用戶方便快捷的查看已有變壓器型號的參數(shù)，包括型號、變比、電抗、電阻。目前系統(tǒng)中只有南沙供電局提供的一些變壓器信息，用戶還可以在這里添加新的變壓器型號，方便以后的使用。

用戶可以單擊主界面上“側邊框”的“系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理”中的“變壓器型號”，會出現(xiàn)“變壓器型號”界面，如圖4-5所示。

圖4-5變壓器型號界面圖

（1）用戶只需在界面右邊輸入變壓器的標號就可以看到所選變壓器的型號、變比、電阻、電抗；

（2）用戶在相應的輸入框中輸入相應的參數(shù)，單擊“新建”就可以保存新的變壓器參數(shù)；

（3）用戶在相應的輸入框中輸入相應的變壓器的編號，然后輸入相應的參數(shù)，單擊“修改”就可以修改變壓器參數(shù)；

（4）在相應的輸入框中輸入相應的變壓器的編號，單擊“刪除”就可以刪除變壓器參數(shù)；

4.1.3線路型號

“線路型號”模塊主要是為了方便用戶方便快捷的查看已有線路型號的參數(shù)，包括型號、電抗、電阻、電導、載流量。用戶還可以在這里添加線路型號，方便接下來的使用。單擊主界面上“側邊框”的“系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理”中的“線路型號”，會出現(xiàn)“線路型號”界面，如圖4-6所示。

圖4-6線路型號界面

（1）用戶在界面左邊可以看到線路的型號、電阻、電抗、電納、載流量；也可以在右邊的線路編號輸入框中輸入線路編號就可以查看該型號的所有參數(shù)。

（2）用戶可以在相應的輸入框中輸入相應的參數(shù)，單擊“新建”就可以保存線路參數(shù)；

（3）用戶可以在相應的輸入框中輸入相應的線路的編號，然后輸入相應的參數(shù)，單擊“修改”就可以修改線路參數(shù)；

（4）用戶在相應的輸入框中輸入相應的線路的編號，單擊“刪除”就可以刪除線路參數(shù)；

4.2區(qū)間電流計算

區(qū)間電流計算模塊主要是為了計算合環(huán)電流，其中還可以顯示出各節(jié)點電壓、變壓器及線路損耗，系統(tǒng)對越限的線路，還會提供相應調節(jié)措施。（目前系統(tǒng)只能提供電容調節(jié)，其他措施還有待開發(fā)）

區(qū)間電流計算模塊主要是根據(jù)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)，運用區(qū)間算法，根據(jù)前推回代法求出節(jié)點電壓、系統(tǒng)損耗以及合環(huán)電流。用戶在進行區(qū)間電流計算之前要在“系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理”中輸入完整的線路參數(shù)信息，也可以在系統(tǒng)自帶的線路參數(shù)中選擇，如果沒有適合用戶仿真的線路參數(shù)，請用戶單擊“新建線路”進行添加線路信息。

用戶可以單擊主界面上“側邊框”的“區(qū)間電流計算”，即進入了區(qū)間電流計算管理界面，如圖4-7所示。

圖4-7廣安4區(qū)間電流計算界面圖

本章主要以廣安4為例進行配電網(wǎng)合環(huán)電流計算。用戶只需在兩側分別選擇廣安4然后單擊“計算“就可以進行配電網(wǎng)合環(huán)電流計算。系統(tǒng)輸入的信息如下：

表4-1廣安4配電網(wǎng)輸入的參數(shù)值

各側線路名稱電壓最大值1電壓最小值1電壓相角最大值1電壓相角最小值1

1側飛沙F4117.7106.70-5

2側虎橋F17117.7106.70-5

變壓器電抗變壓器電抗變比最大有功負荷2最小有功負荷2

0.0075635140.401309909116.702646913865.957908367875

0.0028268650.164594138116.0250166764155.355570379035

最大無功負荷2最小無功負荷2線路電阻線路電抗線路電納

3.2462400613062.885546721161.2388739990.28589399998420

2.9180487584042.5938211185822.3147919990.76943200003420

線路最大有功負荷3線路最小有功負荷3線路最大無功負荷3線路最小無功負荷3線路載流量

1.4894770919690.7447385459840.7213866800.360693340145.364

1.3388925947590.6694462973790.6484552790.324227639823.409

通過配電網(wǎng)合環(huán)系統(tǒng)計算得出以下結果：

表4-2配電網(wǎng)廣安4合環(huán)軟件結果

各側線路名稱電壓最大值3電壓最小值3電壓相角最大值3電壓相角最小值3

1側飛沙F41.0037842990.881678045-1.240849137-7.518001556

2側虎橋F171.002229810.877630711-0.383214891-6.245779514

合環(huán)后電流最大值合環(huán)后電流最小值變壓器最大有功損耗變壓器最小有功損耗變壓器最大無功損耗

0.38760000507.0338E-063.71159E-060.000373204

0.42320001102.08265E-061.11089E-060.000121262

變壓器最小無功損耗線路最大有功損耗線路最小有功損耗線路最大無功損耗線路最小無功損耗

0.0001969323.95922E-057.63643E-069.13666E-061.76225E-06

6.46817E-056.03275E-051.1565E-052.00527E-053.84418E-06

系統(tǒng)輸出的結果界面圖如圖4-8所示。

圖4-8配電網(wǎng)合環(huán)軟件輸出結果

由上述表中數(shù)據(jù)我們可以看出：一側飛沙F4線路的最小載流量為0.364KA，而合環(huán)后產(chǎn)生的最大穩(wěn)態(tài)電流為0.3867KA.二側虎橋F17線路的最小載流量為0.409KA，而合環(huán)后產(chǎn)生的最大穩(wěn)態(tài)電流為0.4232KA。也就是說，如果沒有進行任何調節(jié)措施就進行合環(huán)，該線路可能就會出現(xiàn)電流越限的情況，就可能給配電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運行帶來危險。在這種情況下就必須得進行合環(huán)電流的控制，本軟件合環(huán)電流的主要調節(jié)措施是投入電容控制。通過投入電容器組去限制合環(huán)電流。在本算例中，無法通過投入電容器組使合環(huán)電流在最小載流量的范圍內，結果如圖4-9所示。也就是說，操作人員在這種情況下無法通過投入電容器進行合環(huán)操作。

圖4-9配電網(wǎng)合環(huán)軟件越限控制界面圖

4.3短路電流計算

短路電流計算模塊是模擬根據(jù)模型的實際情況，選擇一些可能出現(xiàn)短路的地點，模擬四種短路故障類型（單相短路、兩相短路、兩相接地短路、三相短路），從而計算出短路電流。用戶可以單擊“邊框”的“短路電流計算”，就會彈出一個窗口，如圖4-10.

圖4-10配電網(wǎng)合環(huán)軟件短路電流計算結果

用戶只需要在界面的相關的區(qū)域內輸入配電網(wǎng)的參數(shù)信息，包括外網(wǎng)電壓值，變壓器、外網(wǎng)、線路及負荷的正序、負序、零序阻抗，以便用戶進行電抗器的選擇。輸入數(shù)據(jù)后，用戶需要單擊“環(huán)內短路電流計算”或“環(huán)外短路電流計算”，系統(tǒng)就會自動模擬四種短路故障，從而計算出在不同短路點及不同短路故障時的短路電流。

為了防止因電力系統(tǒng)發(fā)生故障時而導致短路電流過大，我們一般會選擇投入電抗器。用戶可以單擊“設備校驗”，系統(tǒng)就會彈出一個窗口如圖4-11所示。

圖4-11電抗器百分數(shù)選擇界面

用戶單擊“選擇電抗器”，并在電抗器電抗百分數(shù)選擇框內輸入相應的信息，單擊“確定”，系統(tǒng)就會計算出結果。由于這里缺乏相應的數(shù)據(jù)，所以這里就不在加以計算。

4.4本章小結

本章主要是用第三章的基本理論編譯出來的配電網(wǎng)合環(huán)運行軟件進行實際應用的說明。通過南沙供電局提供的數(shù)據(jù)進行配電網(wǎng)合環(huán)計算的模擬仿真，并最終得出了相應的結論，用事實說明了配電網(wǎng)合環(huán)軟件的可行性。

第五章 結論

本文主要立足于配電網(wǎng)潮流計算方法中的前推回代法，應用了區(qū)間算法的基本理論，通過建立配電網(wǎng)簡化模型，對配電網(wǎng)的合環(huán)進行了潮流計算。與此同時，運用VB6.0及Access數(shù)據(jù)庫作為平臺開發(fā)了這個軟件，使得配電網(wǎng)的合環(huán)計算更加方便、快捷，為配電網(wǎng)操作人員提供了參考依據(jù)。本文對于提高配電網(wǎng)供電可靠性具有重要意義。本文主要內容有：

（1）對于10KV低壓配電網(wǎng)，通過考慮電壓相角及負荷變化對潮流計算的影響，使用了區(qū)間電壓及區(qū)間負荷，使得潮流計算結果更加準確。這個模型與現(xiàn)實情況更加相似，具有很好的利用價值。

（2）通過前推回代法對配電網(wǎng)的合環(huán)進行潮流計算，從而得到模型中各節(jié)點電壓，通過比較合環(huán)開關兩側的電壓差，最后運用歐姆定理與疊加原理計算出配電網(wǎng)合環(huán)時的穩(wěn)態(tài)電流。本文分析了合環(huán)電流產(chǎn)生的原因，并提出了配電網(wǎng)合環(huán)的條件。對于合環(huán)電流過大而導致越限的線路，系統(tǒng)還提供了降低合環(huán)電流的方法。

（3）考慮到電力系統(tǒng)可能出現(xiàn)的短路故障，軟件還模擬了四種短路故障類型，分別計算出其短路電流情況。對于短路電流超過設備保護值的線路，本文還提供了限流的措施。

（4）為了滿足用戶的使用要求，立足于前推回代法與區(qū)間算法，運用VB6.0及Access數(shù)據(jù)庫開發(fā)了一套配電網(wǎng)合環(huán)軟件。通過建立配電網(wǎng)的等值模型，對配電網(wǎng)的合環(huán)進行了準確的計算，且計算精度較高。本文對于系統(tǒng)的使用進行了詳細的說明。

由于時間跟水平的限制，本文還有很多不足：

（1）配電網(wǎng)在合環(huán)的暫態(tài)過程比較復雜，需要考慮的因素也比較多，所以本文對沖擊電流的研究很少，這個也是配電網(wǎng)合環(huán)時需要注意的問題。

（2）對于合環(huán)電流的限制措施，本文主要研究了投入電容器調節(jié)，遠遠難以滿足工程實際需要。

參考文獻

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[12]龍娓莉, 配電網(wǎng)合環(huán)操作的研究及決策軟件的開發(fā)[M]，華北電力大學，2005年12月

致謝

本文在完成的過程中遇到了很多難題，幸好有朱建全老師的認真指導與幫助。朱老師不僅學識豐富，而且思維嚴謹。在論文完成的過程中給予我很多的修改建議。不僅在學術中給予我以明燈，在生活上更是給我很大的指導與幫助。在大學期間，非常感謝有朱老師的認真指導。

借此論文完成之時，特向對我認真指導的老師致以最真誠的謝意和崇高的敬意。

最后，感謝大學以來同學們對我的無限支持與幫助。

指導教師對本設計（論文）的審閱意見：

論文致力于南沙配電網(wǎng)合環(huán)運行應用軟件的研究，選題具有較好的理論意義和應用價值。還根據(jù)實際情況編譯出實用的配電網(wǎng)潮流計算的程序，可以很好的計算出配電網(wǎng)中各節(jié)點的狀態(tài)信息。

本論文的主要成果有：1、建立了配電網(wǎng)合環(huán)運行模型，選取了比較實用的配電網(wǎng)合環(huán)等值模型，為配電網(wǎng)的潮流計算奠定了良好的基礎。2、通過選取正確的潮流計算方法，將其應用與實際情況，很好的計算了配電網(wǎng)合環(huán)運行時的實際情況，為配電網(wǎng)的合環(huán)運行奠定了較好的基礎。3、與廣州南沙的10kV配電網(wǎng)的實際情況結合，整理出其設備的具體型號與參數(shù)，很好的提供了方便用戶的使用的軟件。4、立足于安全與經(jīng)濟兩個方面，為配電網(wǎng)合環(huán)點的選擇提供了較好的參考依據(jù)。

論文的不足之處：對于主網(wǎng)的研究相對較少，對于配電網(wǎng)合環(huán)過程中暫態(tài)過程也沒有進行相關研究。今后的研究可以針對這些問題進行相關探討。

論文研究內容豐富，具有較強的實用性，結構嚴謹，條理清晰，書寫規(guī)范，公式推導正確，結論正確，對南沙配電網(wǎng)的合環(huán)運行提供了良好的參考依據(jù)。

篇8

【關鍵詞】配電網(wǎng)；智能管理；方法；探討

一、前言

配電網(wǎng)是電力系統(tǒng)最基礎的設施，也是面向客戶的重要電力設施，它的性能好壞將直接影響供電電能質量和可靠性，影響社會安定、和諧。雖然，隨著社會的發(fā)展，人們對配電網(wǎng)的管理逐步重視起來，配電網(wǎng)建設和管理方法都有了長足的進步，但由于長期重輸輕配思想的影響，配電網(wǎng)建設和管理特別是智能管理方面遠遠不能滿足社會發(fā)展的需求，研究出配電網(wǎng)智能管理方法已成為我們急需解決的問題。

二、國內外配電網(wǎng)智能管理方法調查

20世紀50年代以前，美、日等發(fā)達國家利用人工方式操作和控制配電變電所及線路開關，接著時限順序送電裝置得到應用，自動隔離故障區(qū)間，縮短了停電范圍，加快了故障排查速度。60多年來，國內外配電網(wǎng)管理發(fā)生了很大的變化，主要集中在配電自動化和智能電網(wǎng)兩個方面。

（一）配電自動化應用情況

配電自動化（DA）是一項集計算機技術、數(shù)據(jù)傳輸技術、控制技術、現(xiàn)代化設備及管理于一體的綜合信息管理系統(tǒng)，它通過監(jiān)測配電網(wǎng)實時信息、離線信息、用戶信息等，分析配網(wǎng)運行狀況，給值班運行人員提供運行預警信息，及時進行人工干預，優(yōu)化配網(wǎng)運行水平；故障時，迅速動作切除故障點，恢復非故障區(qū)供電，提高配網(wǎng)供電可靠性和經(jīng)濟運行能力。配電自動化系統(tǒng)（DAS）主要包括配電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視（SCADA系統(tǒng)）、配電地理信息系統(tǒng)（GIS）和需求側管理（DSM）三個部分。

由于各國電網(wǎng)網(wǎng)架及規(guī)模相差很大，所以對配電自動化的應用也各有偏重，主要使用以下幾種方法：一是對長配電線路主干線上采用多級重合器、分支線上采用分段器，各級重合器利用重合次數(shù)與動作電流定值的差異，分支線利用分段器實現(xiàn)上下級間配合。如美國利用饋線自動化提高長配電線路供電可靠性。二是對環(huán)式供電配網(wǎng)，電網(wǎng)結構相對穩(wěn)定時，在局部區(qū)域網(wǎng)絡關鍵點應用自動化技術，以較少的投資獲取最大的收益。如德國電網(wǎng)。三是提高配網(wǎng)供電等級，降低線損，在SCADA基礎上，實現(xiàn)故障區(qū)域的隔離和非故障區(qū)域的恢復供電。如法國電網(wǎng)。四是利用自動重合斷路器和自動配電開關配合實現(xiàn)故障隔離和恢復供電。如日本電網(wǎng)，日本供電可靠性處世界領先地位。五是配網(wǎng)自動化工程實行統(tǒng)一外包，一步到位。如泰國電網(wǎng)，規(guī)模大，投資較集中；工程全部外包，由一家公司統(tǒng)一負責，盡量減少各系統(tǒng)集成時的兼容性問題。六是提高配電管理系統(tǒng)。如印度電網(wǎng)，因地制宜地選擇開發(fā)自動抄表系統(tǒng)（AMR），解決了竊電帶來的嚴重問題。[1]七是利用“主站+終端”模式實現(xiàn)配電自動化。如我國電網(wǎng)2009年開始了配電自動化試點工程，實現(xiàn)了相對完善的配電SCACA功能，實現(xiàn)配電網(wǎng)及設備的數(shù)據(jù)采集、運行狀態(tài)監(jiān)視和故障告警、遠方控制等功能。[2]

（二）智能電網(wǎng)的應用

智能電網(wǎng)是將先進的傳感和測量技術、信息技術、通信技術、自動控制技術等和輸配電設施組成的新型電網(wǎng)，主要提高電網(wǎng)發(fā)生擾動和故障時防止大面積停電事故和抵御攻擊實現(xiàn)安全運行的能力；實現(xiàn)故障自動隔離和系統(tǒng)自我恢復的能力；容許各種不同發(fā)電形式的接入；優(yōu)化資產(chǎn)的利用，降低投資成本和運行維護成本。[3]

各國智能電網(wǎng)的發(fā)展，主要解決如下問題：

1、最大限度利用信息技術、通信技術、控制技術等成果，將其與傳統(tǒng)電網(wǎng)緊密結合起來；

2、解決供電安全問題，如網(wǎng)絡安全、能源安全，提高供電能力和可靠性；

3、充分利用可再生能源發(fā)電，滿足日益增長的用電需求，保護自然環(huán)境，緩解能源緊張和環(huán)境惡化問題；

4、充分挖掘電力市場潛力，降低投資成本和運行維護成本，實現(xiàn)資源共享。

三、配電網(wǎng)智能管理方法分析

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，人們對配電網(wǎng)的供電質量、服務及可靠性提出了更高的要求，國家電網(wǎng)公司適時提出了“電網(wǎng)堅強、資產(chǎn)優(yōu)良、服務優(yōu)質、業(yè)績優(yōu)秀”的戰(zhàn)略目標，經(jīng)過幾輪的農(nóng)村電網(wǎng)改造升級，我們的配電網(wǎng)發(fā)生了翻天覆地的變化，農(nóng)村電網(wǎng)結構更加堅強，供電質量和可靠性不斷加強，同時，農(nóng)村配電網(wǎng)建設也促進了當?shù)亟?jīng)濟的發(fā)展?，F(xiàn)結合平陽電網(wǎng)智能管理實際加以分析：

（一）提前謀劃，合理安排中長期建設項目，使配網(wǎng)適度超前電力負荷發(fā)展，指導并有序推進全縣電網(wǎng)建設。十二五規(guī)劃的制定，使得平陽配電網(wǎng)結構更加完善，性能更加可靠，運行更加經(jīng)濟，為配電網(wǎng)的可持續(xù)發(fā)展打下良好的基礎。但配電網(wǎng)規(guī)劃做得不夠細，電網(wǎng)、通信、智能化建設相對孤立，對他們綜合考慮不夠，沒能最大限度發(fā)揮規(guī)劃的作用。

（二）平陽公司發(fā)展多點電源供電和“手拉手”供電，普及使用真空開關、環(huán)網(wǎng)柜、節(jié)能型變壓器等新興配電設備，建設了地理信息系統(tǒng)（GIS）、配電工作管理系統(tǒng)（DJM）等，初步建成了配電生產(chǎn)業(yè)務高效處理的公共支撐平臺，使用PMS生產(chǎn)管理系統(tǒng)，為開展配電網(wǎng)智能化改造打下了良好的基礎。但配網(wǎng)基礎架構不夠完善，基礎數(shù)據(jù)不完整，影響了配電網(wǎng)智能管理的進程。配電網(wǎng)處于電源末端，地方龐大、電力設施設置分散，保護剩余時限很短，限制了多級重合器和分段器的使用；負荷重的中心城區(qū)的配變布點、偏遠山區(qū)環(huán)境惡劣阻撓配網(wǎng)建設還沒有得到有效的解決；而且長期以來重輸輕配，配電網(wǎng)建設相對落后于輸電網(wǎng)，許多配網(wǎng)基礎數(shù)據(jù)沒有很好的保管下來，造成基礎數(shù)據(jù)不夠準確；現(xiàn)有基層檢修、運行人員平均年齡大、素質相對低，也影響了基礎數(shù)據(jù)的錄入質量，影響了配電網(wǎng)動作準確性。

（三）歷年來科技創(chuàng)新提高了配網(wǎng)管理水平和供電可靠性，同時，為我們的智能管理積累了經(jīng)驗，但大多處于孤立和試點階段，有待綜合、普及和深化應用。如：開發(fā)了智能報警系統(tǒng)，為故障診斷提供信息數(shù)據(jù)支持[5]；配網(wǎng)智能故障隔離系統(tǒng)，當線路發(fā)生故障時迅速動作，防止對電源變壓器和配電線路造成過流沖擊[6]；配網(wǎng)智能調控一體化系統(tǒng)實現(xiàn)對配電網(wǎng)日常運行監(jiān)視、自愈、停電管理等各個環(huán)節(jié)的高效管控[7]；實現(xiàn)了公變終端全覆蓋，對配電變壓器及其附屬設備進行在線監(jiān)測，提早進行負荷分流、公變布點，防止公變發(fā)生超過載、低電壓現(xiàn)象，但公變終端的功能還沒有充分挖掘出來，需進一步深化公變終端的應用。實現(xiàn)無功補償自動投切，平穩(wěn)配網(wǎng)電壓水平，但無功補償設備都為單個配變就地補償，綜合補償方面考慮不夠全面。智能臺區(qū)改造實現(xiàn)剩余電流動作保護器分合閘告警及短信提醒、實現(xiàn)無功功率自動補償?shù)裙δ堋Ｈp接線通過主備電源的切換實現(xiàn)線路和主變的配載均勻、自動隔離故障并恢復對配變的供電。但這些都還處于孤立試點階段，大面積推廣和普及還待進一步的研究。

（四）基礎數(shù)據(jù)平臺搭建不夠完善，實現(xiàn)配網(wǎng)自愈和重構還有距離。如平陽公司雖然實現(xiàn)調度延伸提高生產(chǎn)運行管理精益化水平，但目前只延伸到10千伏線路的主干線（包括10（20）千伏具有環(huán)網(wǎng)功能的聯(lián)絡開關、分段開關）和帶有聯(lián)絡的分支線上的柱上開關和閘刀。智能分析與決策支持系統(tǒng)對電網(wǎng)結構、參數(shù)、出力負荷等計算邊界條件進行管理，給出運行方式調整優(yōu)化建議；配電自動化實現(xiàn)配電網(wǎng)及設備的數(shù)據(jù)采集、運行狀態(tài)監(jiān)視和故障告警、遠方控制等功能。目前配電自動化只實現(xiàn)了相對完善的配電SCADA功能，對狀態(tài)估計、潮流計算、配電網(wǎng)自愈、分布式能源接入等方面只進行初步的嘗試，功能不完善。[2]

四、配電網(wǎng)智能管理方法建議

雖然近年來我國配電網(wǎng)管理水平節(jié)節(jié)上升，科技含量逐步提高，但是跟發(fā)達國家配電網(wǎng)管理相比，我們的配電網(wǎng)智能化水平還有很大的提升空間，現(xiàn)對配電網(wǎng)管理提出建議如下：

（一）組織配網(wǎng)一次管理、二次管理、通信管理、自動化管理等各專業(yè)人員在內的規(guī)劃機構，堅持“循序漸進、適度超前”的原則，做好配電網(wǎng)前期規(guī)劃設計，對配電網(wǎng)網(wǎng)架建設、通信建設、基礎數(shù)據(jù)平臺建設、配電網(wǎng)管理框架建設等綜合考慮，同步進行；均衡各方面建設，防止重復建設、某專業(yè)建設落后拖后腿造成先進資源白白浪費等現(xiàn)象。

（二）科學進行電力需求預測分析，減少預測偏差；加快配電網(wǎng)網(wǎng)架、通信、基礎數(shù)據(jù)平臺及自動控制等建設，為配電網(wǎng)智能管理提供良好的基礎平臺。

適度超前加快配電網(wǎng)建設，堅持走“共性和個性并存”的發(fā)展之路，開展輻射式、多分段單聯(lián)絡、多分段多聯(lián)絡等多種供電模式，重點區(qū)域實現(xiàn)雙電源、手拉手、環(huán)網(wǎng)結構、清潔能源供電，綜合考慮經(jīng)濟效益提高配電網(wǎng)供電可靠性。負荷重、布點難的城區(qū)考慮使用地埋式免維護型配電變壓器，保護和美化城區(qū)環(huán)境，同時鼓勵使用太陽能熱水器、太陽能風能路燈、太陽能光伏發(fā)電住宅[8]減輕負荷壓力；在山區(qū)開發(fā)利用小水電、沼氣能、風能發(fā)電，節(jié)約能源，充分利用儲能設備，做好電源儲存和專供；利用科技創(chuàng)新，做好高新技術試點工作，為配電網(wǎng)智能管理提供經(jīng)驗，逐步推進配電網(wǎng)各方面管理持續(xù)健康的發(fā)展。

（三）配網(wǎng)智能化建設應因地制宜，考慮綜合經(jīng)濟效益，充分挖掘其經(jīng)濟潛力，以最少的經(jīng)濟代價提高供電可靠性，實現(xiàn)經(jīng)濟效益最大化。對負荷重點區(qū)域優(yōu)先考慮新設備、配電自動化等控制技術，實現(xiàn)故障自動檢測、迅速切除故障段、恢復非故障段正常運行、甚至實現(xiàn)電網(wǎng)重構；對于負荷輕的區(qū)域，利用公變終端監(jiān)測系統(tǒng)對與用戶直接相關的低壓電網(wǎng)運行狀態(tài)進行實時監(jiān)測，掌握低壓配電網(wǎng)運行情況，及時發(fā)現(xiàn)設備故障和異常并加以處理，確保配變正常運行；利用智能臺區(qū)改造對負荷較重配變進行自動測溫、電容器遠程自動投入、漏電保護器自動投跳等功能，提高配變供電質量和供電可靠性。

（四）加強配電網(wǎng)靜態(tài)、動態(tài)分析模型的開發(fā)?，F(xiàn)有的配電網(wǎng)模型開發(fā)平臺不一、模式不一，應用分散、效率低，容易造成“信息孤島”現(xiàn)象，無法滿足社會經(jīng)濟日益發(fā)展的需求。因此需要建立統(tǒng)一的模型實現(xiàn)信息一體化應用，統(tǒng)一的模型包括：完整的數(shù)據(jù)結構、統(tǒng)一的信息標準編碼、完整的圖像模型等。公用信息模型CIM（Common Information Model）是個抽象模型，采用的是全面面向對象的建模技術，即用統(tǒng)一建模語言描述現(xiàn)實世界中的對象，CIM是通過提供對象類和屬性及它們之間的關系表示電力系統(tǒng)資源的標準方法，實現(xiàn)不同的EMS系統(tǒng)之間的應用拓展，以及EMS系統(tǒng)與其他系統(tǒng)間的集成。它采用統(tǒng)一建模語言UML（Unified Modeling Language）、 可擴展標記語言XML（extensible markup Language）、可縮放矢量圖形SVG（Scalable Vector Graphics）實現(xiàn)配電網(wǎng)建模、數(shù)據(jù)和圖像的描述等。應該實現(xiàn)統(tǒng)一標準下模型的多樣性，比如復雜配電網(wǎng)的簡化模型、基于IEC61970標準的配電網(wǎng)模型等，最大限度發(fā)揮各類模型的作用。[9]

五、結論與展望

隨著社會的發(fā)展，面向客戶的配電網(wǎng)安全和穩(wěn)定越發(fā)受到人們的重視，利用科技創(chuàng)新，加強配電網(wǎng)智能管理是提高配電網(wǎng)運行水平的重要手段。未來配電網(wǎng)主要應該從以下幾個方面發(fā)展：如何提高配電網(wǎng)發(fā)展中長期規(guī)劃的準確性，確保配電網(wǎng)結構、通信、基礎數(shù)據(jù)平臺及自動控制綜合同步發(fā)展；如何設定堅強配電網(wǎng)的目標規(guī)模，建立標準型電網(wǎng)結構，發(fā)展分布式電源，解決負荷密級型地區(qū)、偏遠山區(qū)用電問題；研究縣級配電網(wǎng)靜態(tài)、動態(tài)穩(wěn)定分析模型，根據(jù)調度SCADA數(shù)據(jù)和實時運行數(shù)據(jù)，建立運行方式?jīng)Q策表，實現(xiàn)配電網(wǎng)智能監(jiān)控、故障自動隔離和負荷自動重組問題，減少停電時間，提高供電可靠性；實現(xiàn)智能化巡線，解放勞動力，解決巡線速度、質量受人員素質影響的問題。

參考文獻

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[7]蘇雅聰.探討配網(wǎng)智能調控一體化系統(tǒng)建設[J].科技專論.

篇9

論文關鍵詞：配電網(wǎng)自動化　網(wǎng)絡學堂　課程建設

論文摘要：近年來，配電網(wǎng)綜合自動化技術發(fā)展非常迅猛，很多高校相繼開設了與之對應的課程，然而由于該課程為新開設的前沿課程，很多教學內容值得探討。針對該課程綜合性強、覆蓋面廣的特點，建設網(wǎng)絡學堂，從課程建設計劃的制定、課程建設的過程和具體內容、課程特色創(chuàng)新及評價等諸多方面進行了詳細介紹，給出了大量實際案例分析，為培養(yǎng)更多高尖端人才提供了重要依據(jù)。

“配電網(wǎng)綜合自動化技術”是電氣工程及其自動化專業(yè)的一門重要必修、專業(yè)技術課程，是一門實踐性、應用性、綜合性都很強的前沿課程。其知識點多、覆蓋面廣，網(wǎng)絡學堂為此提供了一個非常好的學習平臺。本文就該課程網(wǎng)絡學堂建設中的一些經(jīng)驗與大家分享，為進一步的教學改革提供重要依據(jù)。

一、制定網(wǎng)絡課程建設計劃

網(wǎng)絡課程建設內容主要有：明確課程定位、課程教學目的、教學任務；明確教學內容和要求，按照 “了解”、“掌握”、“重點”三個層次完成課程教學內容和要求；授課前廣泛收集資料，仔細備課，充分組織教案，以保證信息量，電子教案內容豐富生動，給出動畫說明、視頻、音頻等信息，例如對于饋線自動化的發(fā)展情況，以手拉手環(huán)網(wǎng)結構為例給出動畫說明，在SCADA、GIS等內容介紹上給出視音頻等信息，同時可以充分利用網(wǎng)絡的優(yōu)勢，給出豐富的相關資源，如圖書期刊、學科網(wǎng)站等。由于課程綜合性實踐性很強，教學內容與實際結合，及時將技術的新進展引入課堂，[1]注意培養(yǎng)學生分析和解決問題的能力。

開展的網(wǎng)絡教學活動有：做一次問卷調查；布置3次網(wǎng)上作業(yè)、4次在線測試，建立完善試題庫工作；積極開展答疑討論，發(fā)起多于2次網(wǎng)上專題討論，專題討論的內容可以是工程實際問題，也可以是本課程相關前沿有爭議的問題，鼓勵學生積極發(fā)言，并主動回復他人的疑問，充分發(fā)揮學生的自主學習能力，獨立思考能力；豐富教學博客，根據(jù)情況開展“主題教學”，充分發(fā)揮網(wǎng)絡優(yōu)勢。

二、課程建設過程和內容

1.課程定位

本課程是電氣工程及其自動化專業(yè)的一門主干專業(yè)課程，開設在第7學期。先修課程主要為電力系統(tǒng)分析、微機原理與接口技術等，并修課程主要為建筑供配電、電力拖動控制系統(tǒng)等。

2.支持教學的資源

（1）網(wǎng)上提供了全部的教學課件。

（2）課程面向大四學生，結合畢生生就業(yè)的特點，網(wǎng)上為大家提供了與課程有關的公司、科研結構的網(wǎng)站信息等。

（3）課程實踐性很強，網(wǎng)上提供了相關的一些實例照片。

（4）課程講授中提供了動畫演示。例如介紹饋線自動化的發(fā)展歷程及饋線自動化故障處理的過程等等。

（5）課程講授中提供了視頻、音頻信息。例如在介紹GIS系統(tǒng)時，負荷密度分析、設備管理、用戶報裝參考等等均提供了視音頻信息，利于學生理解。

（6）購買了國家電網(wǎng)公司電化教育中心制作的農(nóng)電大課堂光盤。例如在介紹斷路器的知識時，為使學生更直觀了解其原理、結構等內容，廣泛搜集信息，購買了介紹真空斷路器、斷路器操動機構的光盤。

3.學習動機激勵

（1）參與學生人數(shù)。課程內“學生數(shù)量”大于等于實際授課的學生數(shù)量，學生進入課程的數(shù)量大于等于實際授課學生數(shù)量的5倍。每一位學生都多次參與到了網(wǎng)絡學堂的建設中，特別包括一些留降級、跟班試讀的學生都補辦了相關手續(xù)，參與進來，并積極發(fā)言，另外，從課程日訪問排行記錄看，也常常居于學校前三的位置。

（2）學生經(jīng)常在討論區(qū)發(fā)言，能主動回復其他人提出的疑問。

例1：學生主動提問，并且同學能積極回復。例如高峰同學發(fā)表的《一道面試題，關于開閉所》，將課程內容與畢業(yè)面試內容結合起來，同學能積極回復探討，達到了課程教學的目的。再如孫宇同學發(fā)表的《提問！一個身邊的實例》，還配有圖片，張博超、孫宇、程旭、朱月征等積極回復，大家一起探討。

例2：學生主動查閱資料，將課程的相關知識上傳，實現(xiàn)大家共享。例如魏堯同學上傳的《配電網(wǎng)知識共享》、楊宇同學上傳的《配電網(wǎng)綜合自動化及其發(fā)展》等等。

4.教學評價

（1）問卷調查：在課程結束時，做了一次問卷調查，主要是希望同學提出他們的一些想法、建議。實際發(fā)放33份，實際收回33份，均為有效問卷。

（2）網(wǎng)上作業(yè)：除作業(yè)本作業(yè)外，網(wǎng)上還布置了3次作業(yè)，3次作業(yè)上交人數(shù)分別是77、56、76，3次作業(yè)均全部批改。

（3）在線測試：共了4次在線測試。4次學生提交人數(shù)分別為75、75、76、76，4次在線測試均全部批改且公布成績。

5.教學交互

（1）教師會經(jīng)常在答疑討論區(qū)中提出問題，引發(fā)學生對學習內容的深入思考，例如筆者發(fā)表的《PQ進一步》等，很多同學跟貼；針對學生提出的問題筆者提供了及時、具體、有啟發(fā)意義的反饋。

（2）專題討論：筆者發(fā)起了2次大型的專題討論，2次專題討論學生參與的人數(shù)均遠超過了1/2，學生自主也發(fā)起了幾次討論。

三、課程的主要特色和創(chuàng)新

1.支持教學的資源豐富

課件、網(wǎng)站、照片、動畫、視音頻、教學光盤。例如不同配網(wǎng)結構形式FA的故障定位、隔離、恢復供電過程的動畫演示等；GIS的視音頻信息；斷路器教學光盤的應用等等。 轉貼于

2.學習動機激勵

學生能夠經(jīng)常在討論區(qū)發(fā)言。這體現(xiàn)在兩個方面，一是學生能結合討論專題、結合課程內容、結合實際、結合就業(yè)面試等主動提問，同學們積極回復探討；二是能主動上傳與課程相關的資料共享使用。

四、自我評價及后續(xù)建設

1.自我評價

在這次“配電網(wǎng)綜合自動化技術”課程的網(wǎng)絡學堂建設中，筆者按照《網(wǎng)絡學堂課程建設驗收指標》一項一項具體實施，對于指標要求的基本項均達到要求，同時，對于指標要求的4個達優(yōu)選項，也完成了其中的兩個，即指標“支持教學的資源”和指標“學生經(jīng)常在討論區(qū)發(fā)言，能主動回復其他人提出的疑問”。

2.學生評價

摘自《學生調查問卷》：配電網(wǎng)這門課與我們的專業(yè)結合很緊密，對我們在知識儲備上和找工作時都有很大的幫助，老師也體諒了我們的難處，充分的利用了網(wǎng)絡學堂這個平臺，幫助同學答疑解惑，給我們提供了便利。

摘自《學生調查問卷》：尤其是課上的PPT做的非常不錯，動態(tài)效果及其視圖效果都非常好，讓人很直觀的可以理解到在配電網(wǎng)上的知識。而且有很多知識在供配電中出現(xiàn)，比如開始斷路器的一個幻燈片模型，直接可以看到內部的結構，可以很好的理解配電網(wǎng)的這方面知識，而且也是進一步的復習理解了供配電知識。

3.后續(xù)建設

（1）教材建設：由于課程內容很新，目前市場上沒有一本較好的經(jīng)典配套教材，針對此問題，筆者已經(jīng)于2008年主編教材《配電網(wǎng)綜合自動化技術》，并由機械工業(yè)出版社出版。

（2）實驗室建設：[2]課程工程實踐性很強，很有必要對學生開設實驗，2007年成功申報了北京市的實驗專項資金90萬并獲得批準，已經(jīng)開設出配套實驗三個：網(wǎng)絡結構變化電網(wǎng)監(jiān)控設計實驗、網(wǎng)絡結構變化電網(wǎng)監(jiān)控設計實驗、配電自動化四遙實驗。

（3）實踐建設：本課程應用性很強，安排一些實地參觀，校企聯(lián)合，建設實習基地。

五、結束語

配電網(wǎng)綜合自動化技術是近年來隨著通信、計算機技術的發(fā)展而發(fā)展起來的一門新型學科，它對于提高供電可靠性、擴大供電能力、降低線路損耗和減輕勞動強度具有重要意義。[3]為適應新形勢的發(fā)展，本文詳細分析了該門課程網(wǎng)絡學堂建設中的諸多關鍵問題，給出了大量具體的第一手數(shù)據(jù)資料，具有重要的實用價值和借鑒意義，為進一步提高教學質量提供了重要依據(jù)。

參考文獻：

[1]范明天，張祖平.中國配電網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略相關問題研究[M].北京:中國電力出版社，2008.

篇10

關鍵詞：垃圾秸稈混燃分布式發(fā)電 經(jīng)濟性分析 敏感性分析

引言

推廣應用一個發(fā)電系統(tǒng)，其經(jīng)濟性是首先要解決的問題。垃圾秸稈混燃分布式發(fā)電是一個新興產(chǎn)業(yè)，具有較大的不確定性，垃圾秸稈混燃分布式發(fā)電涉及分布式發(fā)電經(jīng)濟評估等許多問題，在具體發(fā)電工程建設中應采用合理的經(jīng)濟評估方法。以下從技術角度分析分布式發(fā)電對配電網(wǎng)網(wǎng)損的影響，又從經(jīng)濟評價指標和敏感性等方面分析了該項目的投資回收期，內部收益率。另外，利用垃圾和秸稈發(fā)電，不但可以替代部分化石燃料，而且能夠減少溫室氣體的排放。因此還具有一定的環(huán)境效益。

1 分布式發(fā)電對配電網(wǎng)網(wǎng)損影響

線路中不同位置分布有若干負荷，配電網(wǎng)中負荷種類繁多，隨機性強，因此DG存在線路不同位置對線路線損也有不同影響。

假設一段線路可分為n段,每一小段線路的阻抗為R i+jX i。沿線路將節(jié)點進行編號,從系統(tǒng)電源的0母線開始,依次編為1,2,……,n,相應節(jié)點的負荷功率為Pi+jQi。沿線路將支路進行編號,依次編為1,2,……,n,相應支路的線損為ΔPi+jΔQi。形成的配電網(wǎng)絡如圖1所示。圖中第k個節(jié)點上,有一個注入功率為PDG+jQDG的DG。

圖1.1 多節(jié)點恒功率配電網(wǎng)絡

基于輻射狀鏈式結構配電網(wǎng)的恒功率負荷模型，對配電網(wǎng)進行潮流計算，再根據(jù)潮流計算的結果，結合33節(jié)點標準配電網(wǎng)測試系統(tǒng)，得出分布式發(fā)電接入位置的改變對配電網(wǎng)網(wǎng)損的影響。

圖1.233節(jié)點配電網(wǎng)絡系統(tǒng)

取各支路的阻抗均為0.5+j0.5Ω,各節(jié)點的負荷功率均為100+j100kV?A，系統(tǒng)母線電壓取10.5kv，DG容量取1000+j484kV?A，可得到DG放置在同一饋線的不同節(jié)點處的線路線損。

圖1.3 DG位置變化引起的網(wǎng)損比較

由上圖可知，加入DG之后，系統(tǒng)網(wǎng)損得到顯著改善，由約325KW降到最低的約160KW；但同時可以看出，在同一饋線上，隨著DG的注入位置與系統(tǒng)電源距離的增大，網(wǎng)損先減小再增大。所以分布式電站在建設過程中，要合理設計接入與運行方式，能有效減少系統(tǒng)線損。[12]

2 經(jīng)濟性指標及敏感度分析

經(jīng)濟效果評價是工程項目評價的核心內容。為了確保工程項目投資決策的正確性和科學性，研究經(jīng)濟評價的指標是非常必要的。

根據(jù)天津市電力公司現(xiàn)行執(zhí)行的天津地區(qū)售電價格標準,居民用電價格為0. 48元/ (kW?h)。根據(jù)天津市統(tǒng)計年鑒，鄉(xiāng)村人口年平均用電量232.2 kW?h，假設該地農(nóng)村地區(qū)用電人數(shù)30萬人，裝機總容量與年發(fā)電利用小時數(shù)（以5000小時計算），計算出年發(fā)電量為7000萬 kW?h。電費銷售總額為3360萬元/ 年。同時，根據(jù)天津市現(xiàn)行相關規(guī)定，垃圾處理的補貼為100元/噸，垃圾發(fā)電補貼為0.25元/ (kW?h)。設備的使用壽命一般為15 ―20 年，若取其壽命為15 年,并假定用戶每年電費支出情況相同。依據(jù)這些項目的可行性研究報告內容，來確定基準方案的經(jīng)濟參數(shù)。經(jīng)過估計，該項目投資額為1.3億（主要考慮設備價格，其他因素暫不考慮）。其余參數(shù)皆選取目前在國內己建的或已進入可行性研究階段的垃圾、秸稈發(fā)電示范項目，計算中，先假設電價、燃料價格不變，假設分布式電源的容量可以滿足電網(wǎng)的技術條件限制。

3 環(huán)境效益分析

采用垃圾秸稈發(fā)電不僅能夠產(chǎn)生較大的經(jīng)濟效益，而且具有良好的環(huán)境效益。目前，許多地方都出現(xiàn)了垃圾包圍城市的危險局面，由于垃圾處理不當已經(jīng)對我們的生活環(huán)境造成了很大的影響。另外，秸稈等農(nóng)林廢棄物的隨意焚燒給農(nóng)村帶來的環(huán)保問題也已日益嚴峻，由此引發(fā)的大氣污染和消防安全問題更是危害巨大，經(jīng)常會有秸稈燃燒引發(fā)火災的事故發(fā)生。

利用垃圾和秸稈發(fā)電，不但可以替代部分化石燃料，而且能夠減少溫室氣體的排放。秸稈作為清潔的可再生能源，其平均含硫量很低，可使得二氧化硫和粉塵的排放量大大減小。將垃圾在高溫下焚燒和熔融，得到可燃氣體，可燃氣體和余熱被有效地利用來發(fā)電。由于垃圾焚燒時爐內溫度高達900℃～1100℃，垃圾中的病原菌被徹底殺滅，從而達到無害化的目的。垃圾焚燒后，灰渣只占原體積的5％，很好地做到了減量化。

有數(shù)字顯示，運營一臺2.5萬千瓦的生物質發(fā)電機組，與同類型火電機組相比，每年可減少二氧化碳排放約10萬噸，大大減輕二氧化碳、二氧化硫等溫室氣體或有害氣體的排放。燃燒后產(chǎn)生的灰分，每年可達8000噸左右，作為高品質的鉀肥，可以直接進行還田，環(huán)保效益突出。此外，作為農(nóng)民的生活用能，秸稈燃燒效率只有約15%，而生物質直燃發(fā)電鍋爐可以將熱效率提高到90%以上，顯著提高了生物質的利用效率[14]。按照日處理1800噸二段往復式垃圾焚燒設備計算，年發(fā)電量可達1.6億千瓦時，可節(jié)約標準煤4.8萬噸，年減少氮氧化合物排放480噸、二氧化硫排放768噸。

4 結語

經(jīng)過上述分析，我們可以看到在天津市農(nóng)村地區(qū)建立垃圾秸稈混燃分布式發(fā)電廠不僅減少了配電網(wǎng)損，同時還具有良好的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。

參考文獻

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