华南理工大学工程硕士学位论文
（1）佛山电网各10kV归算阻抗分布较均匀，大方式下绝大部分阻抗集中在0.3-0.4欧姆姆左右，小方式下阻抗集中分布在0.3-0.6欧姆姆之间。合环点两侧10kV归算阻抗比较对称，差值较小，绝大半部分分布在0-0.1欧姆姆之间。因此10kV合环点两侧的10kV母线的电压差异（幅值、相角）主要取决于两主变的负荷情况。
（2）合环点两侧10kV合环馈线阻抗分布波动较大，最大值达6.8665欧姆，最小值仅为0.00624欧姆，但一侧大部分馈线阻抗都在2欧姆以下，。馈线阻抗角大部分集中在40度到90度之间，极少数在20度到40度，主要是截面为25~70之间的电缆线路。二侧馈线阻抗差大多集中在3欧姆以下，阻抗差的阻抗角主要分布在40~90度之间。因此馈线阻抗与馈线负荷情况对合环点两侧的电压差异都有贡献，即如果两馈线负荷较均衡的情况下，有可能由于两馈线的阻抗差异而可能产生较大的电压差异，进而产生合环电流。
（3）合环总阻抗在大、小方式下均主要集中在4欧姆以下，阻抗角集中在60~90度之间。
3.1.2 合环方式分布
根据对佛山供电局提供的数据的统计，佛山10kV电网共计1426个可合环点的各种合环方式分布如表3-2，表3-3和表3-4所示。
表3-2 合环方式分布情况
区局 禅城 高明 南海 三水 顺德 合计 所占百分比% 方式1 方式2 方式3 方式4 方式5 方式6 方式7 方式8 合计 24 1 6 4 4 39 2.7 203 1 103 15 37 359 25.2 198 27 113 17 92 447 31.4 62 10 45 27 39 183 12.8 92 8 21 17 35 173 12.1 2 5 0 0 0 7 0.5 84 12 21 21 20 158 11.1 32 0 6 6 16 60 4.2 697 64 315 107 243 1426 100 从表3-2中可以看到，按合环方式的分类统计，佛山电网变电站变低母线10kV馈线之间的合环方式主要是方式2和方式3，占所有合环点的56.6%，方式4、方式5和方式7分别占12.8%、12.1%和11.1%，而方式1和方式8所占比例不到10%，其中方
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第三章 佛山电网10kV合环风险整体评估
式6最少，仅有7个合环点。
表3-3 各区局内部各方式分布情况（%）
区局 方式1 方式2 方式3 方式4 方式5 方式6 方式7 方式8 合计 禅城 高明 南海 三水 顺德 3.44 1.56 1.90 3.74 1.65 29.12 1.56 32.70 14.02 15.23 28.41 42.18 35.87 15.89 37.86 8.90 15.63 14.29 25.23 16.05 13.20 12.50 6.67 15.89 14.40 0.29 7.81 0 0 0 12.05 18.75 6.67 19.63 8.23 4.59 0 1.90 14.95 6.58 100 100 100 100 100 表3-3从各个区局的合环点情况反映合环方式分布。从中表明，禅城局的10kV合环方式与佛山电网整体分布一致；高明局主要以方式3为主，其次是方式4、方式5和方式7，其他合环方式仅占11%左右，其中没有方式8的合环点；南海局合环点主要以方式2和方式3为主，占整个区局合环点的68%，其次是方式4，其他几类合环方式所占比例很小；三水局的合环方式分布比较均匀，除方式1和方式6以外，其他方式所占比例相差不大；顺德局主要以合环方式3为主，方式2、方式4、方式5各占15%左右，其他四中合环方式所占比例在17%以内。
表3-4 各区局合环点数目占总数的百分比（%）
区局 百分数% 禅城 48.88 高明 4.49 南海 22.09 三水 7.50 顺德 17.04 表3-4显示佛山电网所有1426个合环点中，各个区局的合环点分布情况。从表中看到，禅城局的合环点数据最多，占整个佛山电网的49%，其他依次为南海局、顺德局、三水局和高明局。
3.1.3馈线载流量统计
佛山电网存在环网关系的馈线载流量总体分布情况如图3-2所示，各环网馈线的最大载流量为633A，最小载流量为200A，由载流量总体分布图可以看出馈线的载流量大多分布在350-450A之间。
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载流量分布7006005004003002001000050010001500200025003000 A图3-2 佛山电网合环馈线的载流量总体分布 3.2 合环计算条件
根据第二章的分析可知，合环两馈线所在的10kV母线的电压差异（包括幅值差和相角差），合环总阻抗，馈线的阻抗及馈线所带的初始负荷，影响着合环电流的大小。在系统接线方式确定的情况下即线路参数不发生改变的情况下，合环的总阻抗，两条馈线的阻抗就固定不变，可以改变的参数只有随系统运行方式改变而变化的两馈线所在的10kV母线的电压和所供的负荷。在佛山电网10kV合环计算中，具体参数来源如下：
1) 外网等值阻抗采用佛山电网2010年变电站变低母线归算阻抗；
2) 馈线阻抗采用佛山电网变电站变低母线负荷普查数据中提供的馈线阻抗，包括
线路长度、线型、分段情况。
3) 馈线负荷采用佛山电网变电站变低母线负荷普查数据，有最大负荷电流、最小
负荷电流、平均负荷电流三种。
4) 馈线分支电流采用佛山电网变电站变低母线负荷普查数据中馈线分支配变容量
折算系数。
由于无法从BPA潮流数据中提取所有110站点的10kV母线信息，仅有的数据包括各个220kV站点内的10kV电压向量。因此，需要对10kV电压做一个合理的估计。
3.2.1 电压向量范围
根据BPA潮流数据得知，目前佛山地区共有29个220kV等值站点，其中包含的10kV母线数据如表3-5所示。
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第三章 佛山电网10kV合环风险整体评估
表3-5 佛山电网220站点10kV母线电压
站点 大良站 丹桂站 都宁站 汾江站 佛山站 高明站 高明站 荷城站 红星站 后龙站 吉安站 康乐站 坑田站 雷岗站 南海站 10kV母线相角 10kV电压幅值 -47.6 -42.9 -47.4 -39.5 -40.1 -39.8 -39.5 -39.7 -43.4 -38.4 -48.8 -45.7 -42.3 -45.3 -44.6 10.86 10.84 10.90 11.26 11.03 10.77 10.77 10.87 10.63 10.41 10.59 10.58 10.94 10.51 10.56 站点 平胜站 三水站 石龙站 陶博站 桃源站 桃源站 藤沙站 文华站 文华站 仙溪站 旭升站 瑶岗站 竹园站 紫洞站 10kV母线相角 10kV电压幅值 -44.1 -46.2 -44.5 -39.5 -43.6 -44.6 -47.4 -42.8 -42.3 -41.5 -45.2 -40.8 -38.7 -40.9 10.09 10.91 11.29 11.27 10.82 10.09 10.87 10.73 10.93 10.82 11.09 10.96 11.24 10.83 从表中可以得知，最大相角-38.4°，最小相角-48.8°，平均值-43°。而电压幅值受建模等影响，与实际值有一定差距。根据佛山电网实际运行情况，一般佛山地区10kV母线电压在10.1kV~10.6kV之间。另外各个站点中110kV母线的最大相角-38.1°，最小相角-48.8°，平均值-42.8°。
?假设线路阻抗为R1?X1，线路上的潮流为P1?jQ1，若以首端母线电压相量V1为参
考相量，则根据电压降落公式有：
(PR11?QX1)1V1 (3-1)
(PX?QR1)1?V1?11V1?V1??的相角为： 则末端相对于V119
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??1??arctan(?V1V1??V1) (3-2)
根据上述公式，可推算出线路上的电压损耗。对于110kV线路，一般情况下??1在-2°以内。同时计及变压器的影响，各110站内的母线相角一般比220kV站点的110kV母线相角值小3~5°。
综合考虑后，可估计各个110kV站点的10kV母线相角范围[-35°，-50°]，实际取值时可参考表1的相角参数。
3.2.2 不同合环方式母线电压相角差范围
对于不同10kV合环方式的相角差问题，我们统计了广东电网某市局所有合环点的情况，其夏大、夏小两种方式的不同合环方式的相角差分布如表3-6、表3-7所示。
表3-6 夏大方式不同10kV合环方式母线电压相角范围
相角差绝对值 方式2 方式3 方式4 方式5 方式6 方式7 方式8 范围 [10°,] [5°, 10°) [3°, 5°) [1°, 3°) [0°, 1°) 平均值° 883 31 162 123 357 203 3.25 772 0 9 52 231 480 1.11 311 1 7 53 110 142 1.56 543 0 1 3 3 537 0 47 0 0 0 0 47 0 240 0 27 70 95 37 2.78 70 0 0 0 31 39 0.95 合计 2868 32 206 301 796 1446 表3-7 夏小方式不同10kV合环方式母线电压相角范围
相角差绝对值 方式2 方式3 方式4 方式5 方式6 方式7 方式8 范围 [10°,] [5°, 10°] [3°, 5°] [1°, 3°] [0°, 1°] 平均值° 883 0 47 264 340 232 2.27 772 0 3 3 152 614 0.56 311 0 5 8 84 216 0.87 543 0 0 2 3 538 0 47 0 0 0 0 47 0 240 0 5 8 135 92 1.43 70 0 0 0 14 56 0.53 合计 2868 0 60 285 714 1739 20