（广东电网有限责任公司佛山供电局广东佛山528200）
摘要：本文介绍了一项基于能量管理系统的220kV主变压器严重过载情况下切除目标负荷的识别及快速控制策略的实践。当前佛山电网运行方式下，220kV变电站主变变高变中以并列运行的方式为主，当220kV变电站发生主变N-2事故跳闸后，剩余的一台主变将会严重过载。本实践考虑到当主变过载联切负荷控制装置失效，调度员如何准确快速切除余下主变所带的部分负荷，保证电网的安全可靠运行，提供一种可行的过载主变切除负荷识别及快速控制策略，希望为其他电网调度提供积极有用的参考。
关键词：主变过载；切除负荷识别；快速控制；策略实践
引言
目前，电网建设规模越来越大，运行方式越来越复杂。需要调度员不断增强基础业务技能的同时，各种应用系统的辅助决策处理功能也需要同步建设。系统功能的同步建设是一个长期的动态完善过程，基于不断出现的问题，系统功能不断修正增强，有效协助调度员快速准确开展包括事故处理等调度业务。这是电网调度自动化的主要体现。本文基于能量管理系统，对220kV主变压器严重过载的情况下，如何识别需要切除的负荷及开展快速控制这一问题研究，得出可行的策略实践，为电网调度提供积极可靠的参考思路。
1风险的提出
1.1电网风险存在情况
随着地方经济的快速发展，佛山地区电网负荷快速增长，为了保障用电的可靠性，电网运行方式一般将220kV变电站内3台变压器的变高变中压侧并列运行。当220kV变电站发生设备故障时，尤其是带有两台主变的母线发生故障，将会导致两台主变同时退出运行（以下简称“主变N-2”），全站负荷将迅速转移到剩下的一台主变压器上。此时，原来由三台主变同时供电的负荷将全部转移至剩下的主变供电，剩余的一台变压器将会出现严重过负荷，一般情况下，将启动主变过载联切负荷控制装置，紧急切除剩余主变的部分负荷，确保主变的安全运行。
1.2风险分析
但是，如果主变过载联切负荷控制装置发生故障或由于装置临时退出等其他原因导致当主变严重过负荷时，不能立即切除主变的部分负荷时，剩余运行的主变将持续承受极大的过载倍数，温度将会在短时间急剧提升，严重危害设备的绝缘寿命，严重的情况下，导致部分设备发热严重，导致烧毁设备，最终造成事故的进一步扩大。
为了应对这种情况的出现，本文提出一种基于能量管理系统的220kV主变压器严重过载切除负荷识别及快速控制策略，提高调度员事故处理的效率，快速手动切除负荷，保证主变安全稳定运行。
2对应策略研究
2.1220kV主变过载率计算
按照调度规程及现场设备运行规程要求，主变压器按1.3倍的额定负载最多只能运行30分钟。一旦出现超过主变压器1.3倍额定负载的情况，调度员必须在最快的时间内采取措施将负荷控制在1.3倍额定负载内。
考虑到220kV变电站出现3台主变压器N-2跳闸后，余下的一台主变由于严重过载，将会导致各侧电流互感器磁通迅速饱和，这时转换的二次电流值也就不能真实准确地反映主变实时运行负载，这会阻碍调度员事故处理时做出正确的决策。
为了能正确判断事故发生后单台主变的真实负载，本实践采用间接计算的方式。具体的原理是，选择电流流进220kV变电站的方向为正方向，将所有运行的220kV线路的负载相加，再取绝对值，即为单台主变的负载，具体公式如下：
单台主变负载＝|220kV运行线路1负载＋……＋220kV运行线路N负载|（2-1）
求出单台主变实时负荷后，主变的过载率可以通过公式得出，具体公式如下：
单台主变负载率=单台主变负荷&pide;运行主变容量（2-2）
2.2切除目标负荷识别
调度员事故处理讲究快速准确。由于日常各类设备的计划检修及非计划停电，电网的运行方式并非一成不变，这也决定了我们制定切除负荷列表也不能一劳永逸，制定切除负荷列表前必须考虑到每个220kV变电站的110kV负载运行线路数量是处于动态变化中。
同时，负荷也分为重要负荷和普通负荷，在切除负荷前，根据负荷的重要程度来选择要切的负荷，也是调度员事故处理时重要的考虑因素，所以，在制定切除负荷列表前，调度员一定要充分与运行方式负责人沟通，确定各类负荷的重要程度，预先得到手切负荷的次序表，如图1所示。
图1手切负荷的次序表
综合以上考虑，本实践制定具体的切除目标负荷识别判据。首先，根据主变过载运行要求，按“本站实时负荷-余下运行主变容量×1.3”计算公式得出事故处理要控制的负荷量。然后系统按照手切负荷的次序表按次序累加切除量，并匹配当前需切除由本站供电策略站点负荷，负荷可通过能量管理系统（SCADA系统）直接引用取数。本站供电策略内的110kV站点，可按本站连接该站其中之一的110kV线路开关、刀闸均为合闸且该线路电流＞20A为判据。系统依次选择110kV变电站，当系统判断本站实时负荷减去所选站点总负荷致余下主变负载率不大于1.3即截止累计，避免过切。
2.3实现方式
本实践是基于调度员使用频率最高的能量管理系统进行的，为了尽可能提高事故处理的效率，我们在能量管理系统上设置主变严重过载手动切除负荷列表，直观简洁同时，又不跨越网络安全区，大大降低网络拓扑结构的复杂程度，提高调度操作运行速度。
切除负荷列表在对应的220kV变电站主接线图上建立二级链接按钮，按钮名字为“主变过载切负荷表”。按钮放置于220kV母线右下方，字体采用红字，醒目大方，能让调度员第一时间定位操作。
表格在220kV变电站供电策略内的110kV站点后增加标识“□”，根据电网实时运行方式，能量管理系统判定110kV站点属于可切除目标负荷站点，即将站点“□”标识显示为“■”标识。负荷切除动作的最终效果为，所有标识为“■”的站点累计负荷大于等于本站实时负荷减去余下运行主变压器容量的1.3倍。切除负荷列表图形及显示功能如图2所示。
注：“■”标识为该站负荷需切除
图2220kV变电站主变过负荷切除负荷次序表
切除负荷次序表功能有：1、“可切除站点”列的110kV变电站名称可以通过点击进入该站接线图；2、“负荷”列所显示负荷由能量管理系统直接对应采集遥测变量；3、“主变过载需切除站点”展示列在本站发出“#*主变变高（或变中）越紧急上限”等信号后，开始触发需切除负荷量计算并展示结果。
3运行实践方法
本实践在能量管理系统增加220kV变电站主变过负荷切除负荷次序表，表中设置“群控”功能。当电网系统发生220kV变电站主变N-2跳闸，全站负荷将迅速转移到剩下的一台主变压器上，剩余的一台变压器出现严重过负荷，同时主变过载联切负荷控制装置发生故障或由于其他原因导致当主变严重过负荷时，装置将不能立即切除主变的部分负荷时，调度员应立即开展事故处理。
调度员可在能量管理系统进入该220kV变电站一次接线图界面，在220kV母线右下方点击“主变过载切负荷表“，即可进入该220kV变电站对应主变过载切负荷表。调度员检查表中计算数据正确无误后，即可立即点击“群控按钮”。能量管理系统将自动将过载需切除站点（已标识为“■”的站点的变低开关）推送至群控遥控分闸列表上，经调度操作人、调度值班长输入密码确认后，可选择“单步”或“整体”下发操作命令至相关的站点变低开关切除负荷，实现快速切除过载主变部分负荷，保证设备的安全正常运行。
4结语
本文主要介绍了基于能量管理系统条件，当220kV变电站在发生两台主变同时退出运行的情况下，如何快速计算余下主变过载率，识别当前运行方式下的切除目标负荷站点，实现快速切除的方式。该识别及快速控制策略的实践已投入运行并证明可行。能量管理系统辅助决策处理功能的增强，提高了调度员事故处理效率的同时，保障了电网安全稳定运行。
参考文献：
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[2]宋庆伟．变电站主变过负荷运行的危害及应对措施[J]．科技论坛，2016，19：162．