分析2台双绕组主变压器优化运行方案

摘 要：针对完成潮流计算和最优潮流计算的2台双绕组主变压器优化运行问题，在明确主变优化运行基本原则与条件的基础上，提出运行优化过程中的临界负荷与无功经济当量计算，最后输出于地调值班人员。调度人员应以主变优化运行成果、负荷预测结果与现有无功补偿实际投切数据变更为依据，确定最佳的运行方式等结论，以此从根本上保证主变实际运行达到最优，提高运行可靠性，避免发生大规模停电。

关键词：EMS系统；变压器；优化运行

中图分类号：TM406 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）21-0094-02

如今，电力市场与EMS（Energy Management System，能量管理系统）的建成和实现，对变电站实际运行提出了更高的要求，尤其是主变优化运行，必须引起相关人员的高度重视，保证最终的优化效果。针对可对负荷量值进行调整和可实现高低压解列运行目标的变压器，可将其视作线路中的重要组成部分，根据等网损微增率的基本原则对其最优潮流进行计算，将计算结果直接作为负荷量值。此外，对存在多个电源点的特殊变电站，需要在完成潮流计算以后，准确确定它的电源点。

1 优化运行基本原则与条件

1.1 原 则

主变优化运行基本原则包括：①按优化运行方案实施运行应可以确保母线负荷实际供电质量与可靠性；②对电压调整应积极、有利，高峰、低谷时段的电壓应防止越限；③测计期中的主变损耗应保持为最小[1]。

1.2 条 件

要实现优化运行，应具备以下几个条件：①两台主变都必须具备良好的运行条件；②母线负荷可以承受瞬间失压；③主变应有无压自投设备，如果正处于正常运行状态的主变发生故障而停运，热备用主变应可以立即自动投入。

2 临界负荷

3 无功经济当量计算

对于无功经济当量，它主要指的是单位无功负荷发生变化引起的有功损耗变化。某地区次输电系统接线如图1所示。由图1可知，其二次变电站对应的无功经济当量，是指在该变电站中通过的无功功率变化，引起的有功损耗变化[3]。次输电网和主输电网之间的网损界面到一次变电站的输变电元件发生的网损可表示为：

从以上表达式可以看出，k的值主要受到无功负荷、电压及运行方式因素的影响，而k的值对临界点有直接影响。在次输电网中，其无功负荷与运行电压主要受到无功负荷发生的波动、无功电源的投切与出力调整等因素的影响，数值可能发生波动，使k发生相应的变化。因此，在实际工作中，应重视并做好k值的计算[4]。

4 运行优化成果的自动生成

4.1 临界负荷分界点

对于临界负荷分界点，它是指不同损耗曲线之间的交点。如果损耗曲线之间交点部位的曲线，其损耗值比另外曲线对应的损耗值小，则这一损耗曲线之间的交点即为临界负荷分界点；如果损耗曲线之间交点部位的曲线，其损耗值比另外曲线对应的损耗值大，则这一损耗曲线之间的交点不可作为临界负荷分界点[5]。

4.2 主变运行方式数目

由于主变的数量为2台，所以其运行方式不会超过3种，也就是说损耗曲线之间交点部位为临界负荷分界点不会超过2个，同样，也会出现仅有1个交点为临界负荷分界点的实际情况。

4.3 主变运行方式

（1）当临界负荷分界点仅有1个时，其运行方式的确定为：取与临界负荷分界点相比小1个步长处和所有损耗值当中为最小的运行方式，将其作为比这一临界负荷小的运行方式。取与临界负荷分界点相比大1个步长处和所有损耗值当中为最小的运行方式，将其作为比这一临界负荷大的运行方式[6]。

（2）当临界负荷分界点有2个时，其运行方式的确定为：在临界负荷分界点当中取相对较小的。取与邻近负荷分界点相比小1个步长处和所有损耗值当中为最小的运行方式，将其作为比这一临界负荷小的运行方式；取2个临界负荷分界点的中值处和所有损耗值当中为最小的运行方式，将其作为2个临界负荷分界点之间的运行方式；取2个临界负荷分界点的较大处1个步长处和所有损耗值当中为最小的运行方式将其作为比这一临界负荷大的运行方式。

4.4 各运行方式中主变电能损耗对比

在变电站中，其母线负荷往往是发生变动的，所以除了要对各运行方式条件下主变和电能损耗进行瞬时对比分析，还要分析在某时间段中，各运行方式条件下主变发生的电能损耗，这对运行方式的合理安排，保证运行安排的科学性，是有重要现实意义的，应引起相关人员的高度重视[7]。

对分析数据而言，它既可以为历史分析数据，也可以为预测分析数据，对于负荷的间隔，应确定为15min。基于给定的分析数据，穷举所有运行方式，对其在各种运行方式条件下的电能损耗进行计算，根据计算结果，将电能损耗为最低的运行方式作为最优的运行方式。

5 结 论

通过上述分析，可得出以下几条结论：

（1）在变电站中，对主变实际运行方式进行优化改进，是当地电网实现优化调度目标的关键所在，同时在地调EMS中，也应具备该优化功能。

（2）对变电站的主变实际运行方式进行有效优化改进时，应综合考虑多项因素，包括主变的有功损耗、供电可靠性与电压的调整。除此之外，还应充分考虑对运行方式进行改变时的适宜时间间隔，保证运行方式改变的有效性。

（3）因无功经济当量主要和电网的电阻、无功负荷与运行电压有十分密切的关系，所以在实际工作中对其进行实时计算是十分重要与必要的，同时EMS的引入，还能使实时计算过程真正成为可能。对EMS系统而言，它应该具有对运行方式进行自动识别的能力，同时对无功经济当量进行准确且快速的实时计算。

（4）对于地调值班人员，需要以主变优化运行成果、负荷预测结果与现有无功补偿实际投切数据变更为依据，以此确定最佳的运行方式。

参考文献

[1]李绕堂，杜海燕.三绕组主变压器作为双绕组变运行的问题研究[J].科技创新与应用，2016（20）：180～181.

[2]张文鋆，李 韬，袁旭峰.变压器经济运行损耗统一评估算法的研究及应用[J].贵州电力技术，2012（3）：48～51.

[3]王亚忠，单晓红，黎天珠，等.多台同容量双绕组变压器经济运行分析[J].电力系统保护与控制，2009，37（4）：93～94.

[4]楚清河，马建华，聂 贞.不同容量双绕组变压器并列经济运行方式的探究[J].变压器，2011，48（7）：66～69.

[5]郑 威.相同容量双绕组变压器分列和共用经济运行方法的研究[J].机电工程技术，2017（3）：145～147.

[6]姜洪松，耿长龙.双内桥主接线下变压器差动保护构成及定值整定注意事项[J].电气时代，2016（7）：90～94.

[7]陈 澈.输配电网双绕组变压器并列运行情况探讨[J].企业技术开发，2013，32（21）：75.

收稿日期：2018-6-13

作者简介：阙韵锋（1988-），男，汉族，广西玉林人，助理工程师，本科，主要从事电气工程工作。