基于DIgSILENT计及负荷分布与三相不平衡的合环电流建模计算与试验分析

为提高城市中压配电网合环转供电的成功率，本文提出一种考虑到中压馈线负荷分布以及三相不平衡的合环电流建模计算方法；首先对中压馈线合环稳态电流，冲击电流的理论分析，通过公式分析合环电流的产生原因以及影响合环电流的因素；其次结合理论分析通过DIgSILENT建立考虑不同负荷分布以及负荷处于三相不平衡状态合环电流计算仿真模型，最后通过仿真计算与现场2组合环试验对比，结果表明考虑三相不平衡以及负荷的不同分布情况下合环电流计算误差较低。可为实际合环操作提供一定的指导意见。

我国当下地区城市配网中大多为“闭环设计，开环运行”的供电模式[1] [2]。随着经济的快速发展， 电力用户对电能质量也提出了新要求，为了提高电能的可靠性，降低用户端的电能损耗。通常电力调度人员对10 kV 馈线进行合环操作，但是不同的合环方式下[3] [4]，合环馈线之间由于存在一定的电压差， 相角差，合环时会产生较大的合环稳态电流，冲击电流，对电网设备产生较大的危害。

现有大量的研究成果对电网采用理论等值之后，分别从不同角度分析了合环电流怎么产生，以及相应的理论计算。文献[5]通过等值电路评估出不同合环方式下的相角差范围，但是对于实际电网众多参数没有考虑进来，比如110 kV 母线的运行方式，以及110 kV 母线其他馈线的负荷分布都对10 kV 母线的相角有一定的影响。所以计算精度相对不太可观，文献[6]对馈线等值之后，讨论了三种计算方法进行合环计算。

并分析了每种方法的实用性。文献[7]从时域的角度出发，一定程度上提高了合环电流计算的精度。文献[3]提出一种基于戴维南等值对合环电流计算的方法分别采用戴维，并将负荷考虑放在馈线的首末异端，但是没有考虑母线相角差的影响也没有考虑到不同馈线长度分布的影响。

基于前者对合环冲击电流的估计算法， 文献[8]提出了一种最佳频率法精确求取合环冲击电流。文献[9]中将绝对均匀的将负荷分布在馈线上，没有考虑到馈线可能出现某些地区的馈线负荷分布呈现前端较重末端较轻等情况，相对理想化该情况可能会产生更大的合环电流。

不太切合实际情况， 文献[10] [11]给出合环电流计算考虑了三相不平衡度的指标， 但是只针对了低压用户进行了分析计算，由于要把理论研究应用到实际工程中，各地区都开展了一定的合环试验，文献[12]基于地区电网的现场试验建立等值模型，潮流计算，分析了合环转供电对电网的影响，主要进行的是先试验后分析。文献[13] [14] [15]分别从母线负荷电流的影响，最终提出了抑制合环电流的方法。

文献[16]将负荷考虑为递增、递减、均匀分布三种模型，但是没有考虑建立更标准的上级电网模型，也没