苏华伟
国网安徽省电力有限公司霍山县供电公司 安徽霍山 237200
摘要：近几年，随着城市化进程不断提高，加之城市核心区域供电高可靠性的要求，城市电网供电可靠性节节攀升，随着国家城镇化发展加速，10kV配电网数量每年保持着10%的快速增长，随之而来的是配电网运维难度的提升，这是对电网城市安全性的考验，也是对电网运维人员工作力度的加强，本文对分布式监测装置在10kV配网中的应用进行分析，以供参考。
关键词：分布式；监测装置；10kV配网
引言
电力供应如果不足会让人民的满意度降低，也限制了新技术的使用，使人们处在异常滞后的状态，令人失望。对此，应改变以往的供应标准，但这只是一种补偿，治标不治本。可以试着以点对点完成电力生成以及对应的交付，即便某个线路有阻塞，也不会过度阻碍它，这正是现在的人所渴求的。要做到这一点，要依赖于分布式电源，这是现在主流的选择。
1概述
网架规划的基本任务是在已知规划水平年的负荷预测和变电站规划的基础上，根据现有网络和给定参数，合理布局新建线路，使规划方案在满足负荷要求和安全运行要求的同时，经济性达到最好。目前配电网中的新能源发电主要是以分布式电源DG（distributedgeneration）的形式接入。分布式发电技术节能效果好，环境负面影响小，安全可靠性高，调峰性能好。基于此，研究探索分布式新能源配网网架规划具有重要的现实意义。
2分布式电源对配电网运行的影响
2.1缓冲流过大
缓冲流是配网的一个威胁，而且无处不在，虽然没有直接破坏的能力，但会造成电流的紊乱，进而使部分线路会出现暂时性瘫痪。理论上，假如配网完全没有一丝波动，则缓冲流会是一直为零，因为它是为了补偿而存在的，所以不会凭空出现。而现实并非如此，因为随时都会有波动，而补偿也会与之同步。缓冲流其实同样是电子的运动，只不过是与电力相逆的，这也是其危害的根源。一切设备都会生成缓冲流，差异也仅仅在于数值上，可以看出，这是配网客观存在的一种通病，是不可能以人为的方式去消除的。如果在逆变器的参与下，缓冲流的功率会明显增加，这是不利的，所以在安装之前，通常先评估风险的大小并找到最佳补救措施。实际上，如果缓冲流在一定的数值之内，并不需要过于担心，因为至少在这一点上，是没有影响的。而且，缓冲流本身是周期性的，然后可以对其进行控制。在多个实验中，发现接入点越靠近末端，生成的缓冲流越高，可以利用这一点使其变得可控。
2.2电压分布变化
通过观察可以发现，当不同容量的分布式发电接入配电网络，会使馈线上的电压分布发生一定变化，并且这种变化是有一定规律的。而这种变化的程度则与电源的功率直接相关，可以借助这一点对其进行控制，避免分布的变化威胁到配网的正常工作。如果功率超出了所能承受的负荷，就必须设法降低配网的电压，以此来保证自身的稳定。如果不这样做，就可能会使电压有较大幅度的提升，分布也会发生很大的变化。当处在稳定发电状态时，电源的有功功率会很高，相反地，产生的无用功就会很少，这可以减少能源的损耗。为了进一步减少无用功，可以使用补偿装备，例如配电电容器。当馈线中接有线路调压器时，要将其分接头拨动到正确的刻度上，这样才能达到改变电压的目的。同时，接入点之间应当有较大的间隔，不能太过集中，否则影响会被放大。
3配网降损模型的求解
粒子群优化（PSO）算法在求解大规模优化问题上具有很快的收敛速度和全局寻优能力，但在求解多目标优化问题时，权重系数的选择一般依据经验主观决定，可能与实际情况偏差较大。非支配排序遗传算法（NSGA）适用于求解多目标优化问题，但算法计算复杂度较高，用时较长。基于小生境技术的多目标全局寻优过程如下：首先初始化各方案适应度值，将其设置为0；然后生成区间为的随机数k，针对每一个优化目标，对方案进行排序；计某方案排序为i，若i=1，即为该子目标下的最优方案，则适应度值累加k×pop（pop为方案数），否则累加（pop-i）2。
最优解为各子目标适应度累计值最小的方案。
4实例测试
4.1电压稳定性测试
考虑安全性的分布式配电网目标规划方法、考虑环境因素的分布式配电网目标规划方法和考虑可靠性的配电网网架多目标规划方法VSI都较高，证明本文所提方法的配电系统稳定性能较高。其主要原因在于本文所提方法将多目标优化转化成单目标优化，提高了电压的稳定性。
4.2节点综合评价指标
综合改善率在70%到80%之间，且与系统覆盖面积变化关联不大，可保持稳定的综合改善率，考虑安全性的分布式配电网目标规划方法、考虑环境因素的分布式配电网目标规划方法以及考虑可靠性的配电网网架多目标规划方法的综合改善率呈现上升趋势，但是始终低于本文所提方法，由此可以得出，本文所提方法更为有效，规划出来的方案更为合理。
5 D行波法故障测距
行波法的研究是上个世纪提出，它根据行波传输理论实现线路故障测距，利用行波法测距和GPS相结合。行波法故障定位能从原理上克服阻抗法易受对侧系统运行阻抗、负荷电流、运行方式等因素的影响的缺点，使得测距精度得以提高，本文主要采用D行波法对配电网经行故障测距。行波故障定位是利用故障时刻线路电流、电压突然发生变化所产生的高频暂态行波达到两端的时差来确定故障点的位置。在线路中安装行波检测装置，利用行波到达的两设备的时间差Δt进行故障点精确定位。
6故障验证
6.1安装概况
本配网系统为中性点不接地系统，即小电流接地系统，主线为128基杆塔，其中存在电缆架空混架现象，存在5条支线，分别于主线a#50、#97、#106，a支线#2，b支线#8、#42、#48、#69，c支线#15，d支线#58，e支线#1、#47上安装分布式检测装置。本线路安装情况视现场而定，具有较高的灵活性，由于b支线线路较长且线路故障较多，因此在b支线上安装设备较多，此安装方案可实现全线故障精确定位。
6.2故障概况
由于10kV配电网系统大多为单电源模式供电，极少数存在分布式电源的情况，本线路为单电源模式供电，由于发生故障时靠近电源侧存在较大短路电流，远离电源侧电流较小，依据此电路理论可知故障发生在远离电源侧，由故障时刻采集到的分闸工频电流可知故障位于c支线#15杆塔与d支线#58杆塔之间。
6.3历史故障数据
此10kV线路安装分布式检测装置后，线路发生多次跳闸，利用分布式检测装置对现场故障进行故障精确定位，利用历史故障进行对比发现利用分布式检测装置可以快速检测故障的同时也能定位精准，每次精确定位误差小于等于200m，可实现现场故障的快速清除，同时无论故障处于什么主线和支线哪个位置，只要安装配置得当即可实现故障的精确定位。线路定位结果误差满足局方针对于故障定位需求。
结束语
本文提出的基于分布式电源选址定容的配网降损方法，综合考虑了配电网运行经济性和电压良好分布两方面因素。针对配电网节点规模较大的实际，采用线损敏感度系数法对DG接入的母线集合进行预筛选，减少了选址工作量。
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