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供配电系统 摘要：电力系统的基本功能是向用户输送电能。lOkV 配电网是连接供电电源与 工业、商业及生活用电的枢纽，其网络庞大及复杂。对于所有用户都期望以最 低的价格买到具有高度可靠性的电能。然而，经济性与可靠性这两个因素是互 相矛盾的。要提高供电网络的可靠性就必须增加网络建设投资成本。但是，如 果提高可靠性使用户停电损失的降低小于用于提高可靠性所增加的投资，那么 这种建设投资就没有价值了。通过计算电网的投资和用户停电的损失，最终可 找到一个平衡点，使投资和损失的综合经济性最优。 关键词：供配电，供电可靠性，无功补偿，负荷分配 引言 电力体制的改革引发了新一轮大规模的电力建设热潮从而极大地推动了电力技 术革命新技术新设备的开发与应用日新月异特别是信息技术与电力技术的结合 在很大程度上提高了电能质量和电力供应的可靠性由于技术的发展又降低了电 力建设的成本进而推动了电网设备的更新换代本文就是以此为契机以国内外配 电自动化中一些前沿问题为内容以配电自动化建设为背景对当前电力系统的热 点技术进行一些较深入的探讨和研究主要完成了如下工作. (1)提出了配电自动化建设的两个典型模式即体化模式和分立化模式侧重分析 了分立模式下的配电自动化系统体系结构给出了软硬件配置主站选择管理模式 最佳通讯方式等是本文研究的前提和实现平台. (2)针对配电自动化中故障测量定位与隔离以及供电恢复这一关键问题分析了线 路故障中电压电流等电量的变化导出了相间短路工况下故障定位的数学描述方 程并给出了方程的解以及故障情况下几个重要参数 s U反过来，中性点接地方式对电 力系统的设计、运行、调试以及发展都有很大影响。一般在电压等级较高的系 统中，绝缘费用在设备总价格中占相当大的比重，降低绝缘水平带来的经济效 益很显著，通常就采用中性点直接接地的方式，而采用自动重合闸来保证供电 可靠性:相反，在电压等级较低的系统中，通常都采用中性点不接地的方式来提 高供电可靠性。因此，在综合考虑供电可靠性、安全因素、过电压因素、继电 保护的选择、投资费用等各方面因素的情况下，来论证正确选择配电网接地方 式的重要性，以及如何不断开发，利用新型接地装置来应用在配电网接地系统 中是当今配电网接地方式的一个重要课题。 本文主要工作是对 lOkV 配电网接地方式进行研究和比较选择。分别论述各类接 地方式的优缺点，主要有国内外比较常用的中性点不接地方式、中性点经消弧 线圈接地方式(也称谐振接地方式)、中性点电阻接地方式、中性点直接接地方 式。通过技术比较确定最优接地方式，还利用一种近几年研究开发的，应用在 谐振接地方式中的自动跟踪补偿装置，再配以灵敏的小电流接地选线保护，能 够有效限制电网的故障接地电弧，更有利于电网的安全运行。本文首先对配电 网各类接地方式做深入的研究。全面介绍国内外几种常用的中性点接地方式的 运行特性，通过技术经济比较对不同的接地方式进行综合评价，再结合不同的 接地方式的发展前景得出结论，优化了的谐振接地方式表现出很大的发展潜力。 然后，本文对 lOkV 配电网中性点谐振接地方式的运行特性进行了研究和介绍。 从限制故障接地电弧的危害出发，重点论述如何利用电流谐振原理，有效熄灭 故障接地电弧等。接着，本文结合国内外科技的发展和创新成果，对谐振接地 优化方式中的微机接地保护性和自动跟踪补偿装置进行全面的分析与论述，说 明谐振接地优化方式在供电可靠性、人身安全、设备安全和通信干扰等方面， 具有较好的运行特性，既解决了小电流接地系统接地保护的选择性，又实现了 自动调谐，使此种接地方式成为配电网比较理想的中性点接地方式。本文同时 还对谐振接地方式实施技术进行了研究，包括消弧线圈的参数选择、安装、调 整、运行与维护等内容。 最后，本文总结了本课题研究的内容。谐振接地籍助微机技术的支持，近些年 来国内外均在进行优化，优化谐振接地技术是提高供电可靠性、保护人身安全、 设备安全和电磁环境等的一项合理的重要技术手段，而谐振接地实施技术更充 分发挥谐振接地方式的功能，使谐振接地方式具有更好的技术经济指标。随著 电网的不断发展和丰富的实践结果表明，以谐振接地方式为代表的小电流接地 方式优于其他接地方式，这是配电网的中性点接地方式发展的总趋势，在今后 的配电网接地方式中应推广应用。 本论文提出的思路、方案和结论不仅对于 lOkV 配电网中性点接地方式选择研究、 实际工程应用具有实际的参考作用，对于其他电压等级中性点接地方式选择同 样具有借鉴的作用。 电力系统的基本功能是向用户输送电能。lOkV 配电网是连接供电电源与工业、 商业及生活用电的枢纽，其网络庞大及复杂。对于所有用户都期望以最低的价 格买到具有高度可靠性的电能。然而，经济性与可靠性这两个因素是互相矛盾 的。要提高供电网络的可靠性就必须增加网络建设投资成本。但是，如果提高 可靠性使用户停电损失的降低小于用于提高可靠性所增加的投资，那么这种建 设投资就没有价值了。通过计算电网的投资和用户停电的损失，最终可找到一 个平衡点，使投资和损失的综合经济性最优。论文针对配电网各种接线模式的 特点，就各种接线模式的经济性和可靠性进行了分析。 小结 论文首先介绍 lOkV 配电网各种典型的接线模式和国外几个国家的典型接线模式， 然后确定配电网接线模式分析的思路，明确进行分析的必要性和重要性。再提 出最优分段数计算的必要性，阐述最优分段数对经济性和可靠性的影响，然后 建立最优分段数计算模型，并简单介绍各种接线模式的供电方案。而后对配电 网各种接线模式的可靠性和经济性进行了计算和分析，通过计算并描绘的各种 图表。并对最优分段数作了分析和讨论。文章最后对各种接线模式的经济性和 可靠性进行总结