华南理工大学工程硕士学位论文
220kV220kV110kV110kV10kV10kV
图2-2
（3）方式3：相同110kV电源，不同线变组供电的10kV馈线间存在环网关系
220kV110kV10kV10kV
图2-3
（4）方式4：相同110kV线路，不同主变之间的10kV馈线间存在环网关系
220kV110kV#110kV#210kV
图2-4
（5）方式5：相同主变，不同10kV馈线间存在环网关系
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第二章 佛山电网10kV合环转电影响因素分析
#110kV
图2-5
（6）方式6：相同馈线，不同支线之间存在环网关系（线路自环）
#110kV 图2-6
（7）方式7：相同的220kV电源， 220kV主变10kV馈线与跨110kV主变10kV馈线之间存在环网关系
220kV#1110kV#210kV10kV
图2-7
（8）方式8：相对独立的220kV电网之间的10kV馈线间存在环网关系
220kV220kV10kV10kV
图2-8
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2.2 10kV合环转电影响因素分析
从10kV配电网环网点的结线方式的分类来看，其影响因素主要包括两类：1）以环网点两侧10kV母线为参照点，上一级电网的的运行方式；2）10kV馈线的运行参数。
2.2.1合环网络等值
在不停电转电合环操作前[15]，保留环网开关两侧节点i和j，利用网孔等值方法对外网作等值，等值后的电路如图2-9所示，由2个节点和三条支路组成，包括两条对地支路Zi0，Zj0分别串联等值电源和一条节点i、j之间串联的支路Zij，由于配电网中10kV母线电压通过数据采集与监视控制(SCADA)系统获得、相角可以通过调度员潮流间接估算，因此，无需计算等值电动势。其中Zij即为影响端口i、j之间的戴维南等效电路的等值阻抗，假设其值为ZXT，对合环方式1，至5，方式7、8，
ZXT?Z合环馈电支线ZXT?Z合环主变＋Z外网等值阻抗；对合环方式2
ZXT?Z合环馈线＋Z合环主变＋Z外网等值阻抗Z外网等值阻抗??Z合环主变；对合环方式6，
Z合环主变＋Z外网等值阻抗。根据理论分析，一般，即可
用
Z合环主变代替，但对于低阻变，应根据10kV母线的最大短路电流折算其
。
Z合环主变＋Z外网等值阻抗ACEiZij?ACEj?Zi0Zj0i合环开关j
图2-9合环点等值电路
在电网实际运行过程中，由于变压器、线路等电气元件参数匹配不合理，会在合环形成的环网内产生功率环流，可采用叠加定理分析这一循环功率。如图2-10所示，合环前相当于一个无穷大等值电阻Z?并联于节点i、j之间，合环时，相当于一个并联小电阻增加在节点i、j之间
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第二章 佛山电网10kV合环转电影响因素分析
有源网络iZ?jSi??SSi???Zk?S?Si??SSj???有源网络无源网络ijZ?iUijSj??jZk
Si??S?图2-10 利用叠加定理的合环等值电路
根据叠加定理，合环后的线路潮流由两部分叠加而成：一部分为合环前线路的初始潮流，另一部分由合环开关两侧电压向量差Uij引起的均衡潮流?S 。当合环前两侧线路潮流为零时，节点i、j之间的潮流即为纯粹的均衡潮流。图2-11中的端口戴维南等值阻抗Zk即为图2-10中的Zij，故环路的总阻抗Z?Zij?Zk?R?jX，以Uj为参考向量，?ij为合环开关两侧的电压相角差，均衡潮流?S??P?j?Q，可以推导出：
?P?UjR(Uicos?ij?Uj)?UiUjXsin?ijR?X22??? （2-1）
?Q?UjX(Uicos?ij?Uj)?UiUjRsin?ijR?X22 （2-2）
2.2.2合环稳态电流计算模型
在配电网中，10kV母线电压通过数据采集与监视控制(SCADA)系统获得、相角可以通过调度员潮流间接估算，而在实际的合环操作中很难直接获得环网点开关两侧的电压幅值，需根据10kV母线电压以及馈线电流引起电压降落来计算环网点的两侧的电压。为了分析10kV配网合环转电合环操作时线路潮流， 将10kV配网合环转电各种方式归纳等值电路如图2-11所示。
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XT1U1.XT2U2.I100.2I10RL11RL21XL11RL12I200.7I20XL21RL22XL220.8I100.3I10Xl12XL130.3I200.1I200.2I20.0.5I10RL13RL23XL23Ui0.5I10.Uj0.2I20
图2-11等值网络
已知以下参数：
A侧相关的参数：主变等值阻抗XT1(可由地区电网继电保护整定方案提供)，母线
RXX电压U1，A站第一、二、三段10kV馈线阻抗分别为XL11、RL11、l12、RL12、L13、L13
.10kV馈线阻抗;线路初始电流
.I10，功率因素cos?1；B侧相关的参数：主变等值阻抗XT2，
X母线电压U2，B站第一、二、三段10kV馈线阻抗分别为XL21、RL21、XL22、RL22、L23、RL23、线路初始电流
I20A，功率因素cos?2。
.由上述参数可知
?1??1)?jI10sin(?1??1) （2-3） 馈线1初始电流：I10?I10cos(?2??2)?jI20sin(?2??2) （2-4） 馈线2初始电流：I20?I20cos(根据电路原理可知：
Ui?U1?I10(RL11?jXL11)?0.8I10(RL12?jXL12)?0.5I10(RL13?jXL13) Uj?U2?I20(RL21?jXL21)?0.3I20(RL22?jXL22)?0.2I20(RL23?jXL23)?????.????? （2-5）
（2-6）
合环两侧电压差异引起的环流：
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