王强钢，郭莹霏，莫复雪，周念成，雷 超

（1.输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室（重庆大学）,重庆市 400044；2.国网重庆市电力公司市北供电分公司,重庆市 401147；3.香港理工大学电机电子工程系,香港 999077）

0 引言

城市电网迎峰度夏期间,负荷长时间高位运行,变压器运行风险增加,易导致N-1 故障过载［1］；相邻变压器因短时过载而跳闸退运,进而引发连锁跳闸和系统安全事故。调度中心基于“N-1 安全准则”,削减变压器负荷（一般减至额定容量的40%～60%［2］）以预留安全裕度［3］,导致设备利用率和经济性降低；且紧急故障（如N-1 故障）下,变压器安全与系统安全之间缺乏科学的协同策略［4］。因此,如何挖掘N-1 故障工况下变压器的紧急供电潜力,并结合城市高压配电网负荷转供策略,利用变压器的短时耐受能力支撑系统调控,保障供电可靠性及系统安全稳定运行,在实际工程中具有重要意义。

现有研究利用变电元件热惯性效应探索其短时增容能力［5-10］。文献［11］提出针对风电集群线路N-1 故障为主的输变电元件允许过负荷计算公式,文献［12-13］基于变压器“电-热”耦合关系,延伸变压器热点温度安全极限；文献［14-15］利用有限元法、热电类比法建立变压器温度模型,文献［16］提出一种考虑热点温度与故障率对应的变压器短期增容法。但上述研究均未明确变压器N-1 故障时过载能力边界与环境温度、负载系数变化的准确关系。

城市电网负荷转供有利于提高变压器利用率［17］。目前,中国大中型城市电网涵盖了220 kV/110 kV 高压配电网、35 kV/10 kV 中压配电网和380 V 低压配电网［18］。……