袁绍军　刘震宇　陈广宇

(国网冀北电力有限公司承德供电公司,河北承德　067000)

电力系统备自投动态负荷联切技术的探讨

袁绍军刘震宇陈广宇

(国网冀北电力有限公司承德供电公司,河北承德067000)

在分析常规备自投处理过负荷情况的不足的基础上,提出了动态联切出线负载的备自投新方式,对传统变电站改造和智能变电站新建均具有重大意义。

备自投动态负荷联切

备自投要想发挥功效，备用电源的容量应能支撑其“接手”的负载。但实际运行中，因方式的千变万化，往往很难兼顾这一点。这样，备自投动作后，因备用电源容量不足，可能会造成事故的扩大。因此，需研究备投动作与负荷动态联切一体化技术。

1　常规备自投过负荷时情况分析

双线双变变电站的主进线或某台变压器发生故障，会出现以下两种备自投动作情形:(1)备自投启动，全部负荷转到备用进线或非故障变压器上，此时可能导致非故障主变或备用进线过载。(2)因采用“和电流闭锁”，备自投未完成充电而不启动。

综合上述，常规备自投因不能有效处理变电站负荷与备用电源容量之间的矛盾而需要进行改进，改进方向为:备自投动作时智能联切低压出线负荷。

2　满足负荷动态联切的备自投方案

满足负荷动态联切的备自投方案如图1所示。

2.1负荷功率和遥信采集计算

(1)依据SCADA数据，计算主变二次实时功率，再折算至一次，分别用Pi(i=1，2)、Qi(i=1，2)表示。则两台主变的总视在功率为:

(2)按负荷重要性，将低压出线进行排位，并分别列入m轮(m=1，2，…)减载范围。则第m轮减载负荷为:

其中:n为各轮减载的出线数量;lz为减载线路编号。各线路的有功、无功计算与主变的有功、无功计算方法类似，不再赘述。

(3)遥信采集。可采用GOOSE遥信或传统开关量的方式进行。

2.2动态联切减载(自适应减载)

不失一般性，以减载轮次为2作为假设。

(1)实行第一轮减载后系统剩余负荷和视在功率为:

(2)实行第二轮减载后系统剩余负荷和视在功率为:

图1　满足负荷动态联切的备自投方案

(3)动态减载实现。不妨设两台主变的容量为Si(i=1，2)，将各轮减载前后的视在功率与主变容量作比较，得出下述结果:①若备自投动作前的两台主变视在功率和S小于Si(i=1或2)，说明无须减载，备自投随时可以启动。②若功率S大于Si(i=1或2)，且St1小于Si(i=1或2)，说明需进行第1轮减载，才能进入备自投流程。③若功率S和St1均大于Si(i=1或2)，且St2小于Si(i=1或2)，则说明需依次进行两轮减载，才能进入备自投流程。④若功率S、St1、St2均大于Si(i=1或2)，则说明需进行更高轮次的减载，或直接闭锁备自投。线路备自投动态联切的实现与上述方法类似。

2.3备用电源自投

当前的主流备自投均具备依据断路器状态、主变电气量等运行数据来自适应选择备投方式(即线备或分段备)。

2.4减载矩阵和备投出口控制

为保证动态联切负荷的灵活性和选择性，系统应配置多轮次的跳闸控制矩阵，即为每条线提供多轮次的控制选择(通过投退控制字实现)，以使其能自由变更联切轮次或设定不得切除。

各线路间隔的负荷重要性需人工分级。一般而言，最次要负荷应安排在第一轮切除，次要负荷可安排在后续轮次切除。一旦某出线的负荷重要性发生变化，则通过修改减载矩阵控制字实现其减载轮次的变更。

3　动态联切方案的优化探讨

实际使用中，为了保证可靠性，一般还应在以下几个方面进行优化或加强。(1)为防止减载指令发出后，出线断路器跳闸失败而导致备自投过负荷，可通过延时校验(即减载指令发出1～3秒后检查出线开关位置)，若异常应闭锁备自投。(2)核验减载轮次。这是为防止一条出线被同时设置到两个及以上减载轮次中。举例:若A线被同时配置在第一轮和第二轮减载矩阵中，则应只在第一轮减载时进行功率计算，而忽略高次减载轮次的负荷计算。(3)置功率缓存记忆功能。这是为防止电源失电情况下主变及低压出线的瞬时功率变为0，影响动态联切的计算。

4　结语

通过分析传统备自投的不足，提出动态联切低压负荷的备自投实现方案。该方案在新建或改建变电站中均有较大的推广价值。

[1]赵家庆.基于功率负荷自适应的备自投实现方法[J].江苏电机工程,2013.(32):30-31.

[2]陈绩.基于最小负荷损失的自适应备自投策略研究[J].四川电力技术,2013.(36):216-217.

[3]饶剑波.一种新型的110 kV多进线自适应的备自投方案[J].华北电力技术,2013.(11):43-44.

袁绍军(1980—),男,河北承德人,硕士,高级工程师,主要从事电力系统方式运行及安全自动装置的专业管理工作;刘震宇(1976—),男,河北承德人,硕士,高级工程师,主要从事电力系统继电保护及自动化专业管理工作;陈广宇(1982—),男,河北承德人,本科,工程师,主要从事电力系统电网规划专业管理工作。