陈志远
芜湖国能电力工程有限公司，安徽 芜湖 241000
摘要： 10 kV配电线路的负荷率是10 kV配电线路最大负荷与10 kV配电线路最大负荷能力的比值乘以100%。10 kV配电线路正常运行时不允许线路负载率超过80%，负载率高会导致10 kV配电线路发热绝缘老化，甚至造成电缆击穿、线路断线等严重故障。而影响10 kV配电线路负载率的因素有供电半径设计问题、线路未定期改造、负荷未及时转移等，要求时刻关注10 kV配电线路负载率，及时有效预防10 kV配电线路出现重过载，保障电网设备安全稳定运行。
关键词：重过载率；负荷转移；线路改造；供电半径
引言
目前，我国配电网正在快速发展和升级。同时，由于配电系统结构复杂多样，电力设备线路多，配电网面临的过电压问题日益突出，设备运行故障时有发生 。目前，学者们越来越重视对各种配电网运行问题进行快速有效的监测和控制，从而减少停电造成的经济损失。 当前，运行数据显示，配电网运行中重过载、设备低电压、线损等问题依旧突出 。针对部分线路（包括配网馈线段）仅在波峰时段出现短时重载或过负荷的情况，如何对此类异常运行情况进行联络线路负荷分配调整，使运行曲线画像更优化，提出最优联络线控制策略成为众多学者的研究重点。 此外，如何根据已知低电压类型特征，使用低电压模式识别方法，筛选可通过转供或改变负荷分配等解决的线路低电压问题类型。如何针对配网画像中线损较高的线路，调整部分高负荷、长时间、长距离线路供电策略，提高设备利用率，降低线损均为当下配电网运行中急需解决的问题。
1目前现状调查
1.1按统计的10 kV配电线路产权统计分析
电力设施产权的分界点在供电合同中占有重要的法律地位。这是区分电力设施所有权的基本点，也是确定电力设施产权所有者的法律责任的“分水岭”，同时也是确定供用电合同履行地点的法律依据。
1.2制定公司配电网设计规范
QC小组成员根据《山东省电力公司配电线路设计规范》和《城市配电网规划设计规范》准备《本配电网规划设计规范》。制定排查计划，联合各线路管辖单位对全网内所有线路的供电半径分析，建立完善的消缺计划。要求线路管辖单位对线路的供电半径按照《本配电网规划设计规范》要求在春季检修期间进行消缺整改。经对10 kV配电线路供电半径进行及时处理，对10 kV配电线路的负荷得到了有效控制，负荷降低。
1.3动态输送容量机制的电力传输线过载风险
DLR技术并不新鲜，国内外已经有很多相关的研究和应用案例。总结了各种DLR技术。提出了架空线路动态负荷率的通用计算模型，并将其应用于大规模风电系统的运行优化。考虑架空输电线路的动态载流量计算方法：提出了基于实时天气预报的动态载流量测量算法，可为调度中心提供长达 2 d 的输送容量预报。在理想DLR模型中，可以基于采集数据计算实时载流量，并将其应用于电力传输线，实现容量充分优化。应当指出，传输线DLR的准确整定依赖于精确的环境参数。然而，类似于风光电站出力，传输线附近环境参数在电网多时段调度过程中无法精确获知，只能按照其预测值整定传输线输送容量，故应用DLR技术评估得到的传输线输送功率上限具有较强不确定性 。若对传输线输送功率上限估计过于乐观，可能导致线路过载，严重的甚至引发电网连锁故障，因此需要考虑DLR不确定性对电力系统运行的负面影响。 构建了考虑传输线 DLR的鲁棒调度模型，采用盒式不确定集合对传输线输送容量不确定性进行建模。 立足于风电出力与传输线DLR之间的相关性，以数据驱动的模糊集对上述不确定性进行建模。然而，以上工作虽然在量化 DLR不确定性对电力系统运行的影响方面已经做了大量的研究，但是并未提供传输线输送容量最大允许偏差，由DLR不确定性引起的输电线路过载风险评估仍是一个悬而未决的问题，进而无法为电力调度中规避传输线过载风险提供指导。
2降低10kV配电线路重过载率
2.1线路重过载问题
线路重过载包括10kV出线变电站重过载和配电网馈线段重过载。变电站10kV出线过载是指线路负荷电流达到电流互感器额定值的70%达1小时以上，过载是指线路负荷电流超过电流互感器额定值；配网馈线段重载即该段线路的负载电流达到70%的额定载流量1 小时及以上，过载即负载电流大于该段线路额定载流量。 线路供电半径不合理、线径较小、负荷较为集中、用电负荷较大等均会引起线路重过载，会影响线路的供电能力。可定位线路重过载区段，结合网络结构进行负荷画像，进行分类解决。 如可调整其所在配网线路结构或负荷分配改善重过载问题。 (1) 负荷波动导致的线路短时过载。 如图所示运行方式， L3断开，根据负荷曲线，A 线路在 t1~t2时刻出现短时过载。 ①可结合配网拓扑对配变精准画像，定位区域T5 配变在 t1，t2的相邻时刻 t1'，t2'时刻与 A 线路负荷曲线高度拟合，可能是引起 A 线路(馈线段)短时过负荷的主要原因。 ②可通过负荷画像定位 t1'，t2'时刻负荷增长过多的配变，若此类配变较为集中，考虑改变运行方式，如增设断开点。 改变运行方式，将 T5 区域倒换方式至 B 线路供电：合上 L3,断开 L2。通过对 T3、T4、T5 区域负荷画像，得到B线路新的负荷曲线，对比线路参数，判断是否会过负荷。通过对 T1、T2 区域负荷画像，得到A线路新的负荷曲线，若均不过载，可调换运行方式，解决A线路短时过载问题。
图 1.线路重过载
2.2 配变重载
进行单台配电变压器的负荷镜像，根据网络拓扑找到负荷超过额定容量80% 2小时以上的配电变压器。查找负荷密集区，解决由于配变布点不足引起的配变重过载问题。 以变电站 10kV 出线过载为例，给出配网最优的网络重构算法。 变电站出线过载后，要及时切除过载部分，因此配网最优的网络重构过程包含两部分：未过载配网区域的最大化恢复供电、失电网络的失负荷量最小。
2.3动态输送容量机制的电力传输线过载风险评估措施
在输电线路DLR机制中，输电线路容量的整定结果直接关系到其周围气象条件的预测精度，这使得在该机制下动态整定得到的输电线路容量自然具有不确定性。为此， 提出了一种考虑传输线输送容量不确定性的过载风险评估模型，旨在评估电力系统因应用DLR机制而产生的过载风险，并求解总过载风险最小条件下各传输线潮流分布的最优方案。本文提出的模型数学上属于两阶段鲁棒优化范畴，故采用较为成熟的 C&CG算法求解。本文探究了机组开停机方式、应用DLR机制的传输线条数对最终评估结果的影响，所提模型及算法在IEEE 118节点测试系统的求解效率体现了其在工程实际的推广意义。对于未来的研究有各种开放性问题值得考虑，例如，提出的模型如何考虑其他不确定性来源，如何充分处理作为导体动态行为函数纠正措施的时间等等。在未来将风电或光伏纳入考虑的范围，也将会是该模型很好的扩展方向。
结束语
通过此次活动，对影响10 kV配电线路重过载率的因素进行了逐一分析，并对主要症结措施进行了改进和落实，降低了10 kV配电线路重过载率，实现了活动的目的，不论从电网安全、经济性及同业对标等方面，均取得了较好的经济效益和社会效益。
参考文献：
[1]杨小磊,路轶,陈刚,胡佳佳,周哲民.区域设备最优化控制的精准配网多级画像应用研究[J/OL].电测与仪表:1-10[2021-08-03].http://kns.cnki.net/kcms/detail/23.1202.TH.20210615.1443.002.html.
[2]董济康,孔令源,李成杰.降低10 kV配电线路重过载率[J].农村电气化,2021(06):50-53.
[3]梁海镇,陈丽丹,李峰,管霖,李中兴,卢操.基于最大流最小割的电网静态安全关键断面辨识方法[J/OL].电网技术:1-9[2021-08-03].https://doi.org/10.13335/j.1000-3673.pst.2021.0415.