试析面向智能电网的配电变压器重过载影响因素

张剑

[摘 要] 随着我国经济的快速发展，也逐渐加快了智能电网的建设步伐，电力事业也在不断发展壮大。由于社会用电需求的不断增长，对配电网变压器的运行提出了更为严格的要求。配电变压器重过载会导致变压器烧毁，且电网应急能力水平不高，进而严重影响到了居民的正常用电。基于此，主要从用电客户、行业类别、平均气温等方面统计、分析了配电变压器重过载的主要影响因素，从而有效减少事故的发生，保障供电质量。

[关 键 词] 智能电网；配电变压器；重过载

[中图分类号] TM41 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603（2018）06-0150-01

由于用电负荷受到气温高低、用电人口等变化因素的影响，在某些特殊时期会出现大幅度的波动，造成配电负载率影响整个电网的平稳运行。当前，在实际电网运行过程中，对配变负载的问题处于事后处理阶段，具有较大的滞后性，难以有效保障供电安全。由此，本文主要分析影响配电变压器重过载的因素。

一、配电变压器重过载影响因素的分析思路

本文通过结合采集数据系统，分别在外部信息上、目标输入值上输入影响配电变压器重过载的因素：用电客户属性、节假期信息、配变日负荷等，并进行统计分析。在本次研究中，选择与之相对应的特征变量有：（1）配电变压器因素。其中包括保护方式、生产日期、配变变动容量、主备性质以及冷却方式等。（2）天气因素。如节假期、日平均气温、月平均气温、季度气温等。（3）客户因素。如负荷性质、用户属性、运行容量、负荷强度、耗能产业等。

二、数学建模

在构建数学模型中，要把互信息自变量的重要性作为研究的角度，互信息数据来自由样本数据得出的统计结果。例如，随机取出两盒变量X、Y，当这两个变量出现互信息量大时，表明两盒变量的相关性较强，以I（X∶Y）表示互信息，H表示熵，有I（X∶Y）=H（X）+H（Y）-H（XY）。使用对策理论分析变量的重要性，最后引入全概率公式，用于计算配电变压器重过载各个特征量的分布情况[1]。

三、实证分析

（一）案例分析

本次研究将某地区电网公司作为实例，对其一年内配变日负荷状况进行统计，由此对重过载因素进行分析。实验工具为R语言，配变总数为5932台。输入特征变量取天气因素、用户因素以及配变属性因素[2]。

（二）特征提取

使用对策理论和互信息理论，分析在重过载发生时各个特征变量的重要性。由此可得，影响配电变压器重过载的因素中，表现较为明显的特征变量有用电类别、月平均气温、日平均气温以及用电行业上。

（三）特征量对配电变压器重过载影响的分析

首先，从用户类别看，配电变压器重过载率用电最高的为农村用电，其次为农业生产用电、通信行业用电、城镇居民用电以及教学用电。农村居民用电的配电变压器重过载率较高的原因可能为农村的智能电网建设水平不高，配电变压器的设备老化现象严重，电容量较小，再加上农村居民多使用功率较大的电器，在很大程度上增加了用电量，导致配电变压器出现重过载的问题。

其次，从行业类别看，我国有高达20种类的国民经济行业，此次研究所选择的区域其行业重点为制造业和采矿业，其次为服务业、批发零售以及农林牧渔。通过对各个行业配电变压器重过载比率进行分析，对电网规划的重点行业，要综合考虑其配电变压器容量的增加，从而在根本上降低配电变压器重过载的发生率。纵观行业类别其特征量的反应情况，也体现了本区域的经济状况和经济结构，因此，在建设智能电网的过程中，可以考虑将行业类别的结果作为衡量内部行业的经济指标[3]。

再次，从日平均气温看，影响配电变压器重过载的因素为单台配变重过载。统计结果表明：各类配电变压器重过载的发生率，在每日温度由低变化为高的过程中，有较大的差异。分析其产生的原因可能为配电变压器由于处在不同的温度环境下，造成其工作量存在一定差异。

最后，从月平均气温看，受温度关系以及重过载天数的影响，导致该区域出现配电变压器重过载现象。原因为在温度较为适宜的月份，为人们出行高峰时间段，会大大增加用电量，进而导致配电变压器重过载。

四、总结

影響智能电网安全平稳运行的关键性因素就是配电变压器重过载的问题，本文通过采集数据系统，引入对策理论和信息，然后在此基础上构建数学模型，提取相应的特征量，并分析配电变压器重过载的关系以及特变量的关系。由此，分析得到配电变压器重过载的主要影响因素有用电客户、行业类别、日平均气温以及月平均气温等。在建设智能电网的过程中，要综合考虑这些因素，适当调整相关的配电变压器的容量，从而保障安全用电，有效保障用电质量，推动电力行业的持续发展。

参考文献：

[1]王冬冬，刘吉刚.高过载配电变压器在农村电网中的应用[J].黑龙江科技信息，2015（31）：130.

[2]黄震宇.农网高过载能力配电变压器配置分析[J].农村电气化，2016（12）：26-27.

[3]周恒逸，毛柳明，齐飞，等.新型农网高过载能力配变应用及经济运行性能[J].湖南电力，2015（1）：15-17.