配網不停電作業的引流線固定裝置調試系統優化措施探究

劉瑞慶 李 源 譚 旺 高 欣

（國網烏魯木齊供電公司）

0 引言

配電網是當前我國主要的城市供電體系，將直接影響電能供應質量及使用的安全性。為保障廣大群眾正常的生產生活，配網帶電作業技術得到了極大的發展，所涉及的領域范圍不斷擴大，各類帶電作業項目隨之增加。但從實際情況來看，開展配網不停電作業的危險系數較高，員工的安全得不到保障。由此就需要優化現有引流線固定裝置調試系統，結合各類控制模型、調節模型，提高引流線固定裝置調試系統的自動化、智能化程度，突出配網不停電作業在測控、調試等方面的性能優勢。

1 引流線固定裝置的參數調節與辨別模型

1.1 引流線固定裝置參數調節

在正式開展引流線固定裝置調試系統優化設計之前，相關技術人員首先需明確有關的參數信息。以隨機頻率擾動為實驗背景，結合實際狀況建立引流線固定裝置的參數調節模型，結合均衡配置及控制系統閉環識別等多種方法，測得在配網不停電施工作業下引流線固定裝置的相關梯度函數F（x）。通過分析變壓器的超標特征分量，技術人員可獲取較為精確的電壓閉環分布函數，綜合其他裝置設備，即可得到配電網的輸出耦合狀態函數A，具體計算公式如下：

其中，ki代表特征數據集；Xn、Yn－t代表引流線固定裝置的相關參數分布集。

以此為基礎，技術人員可通過計算阻抗角獲取在通電狀態下引流線的無功＋有功聯合平抑耦合參數B，具體計算公式如下：

式中，λ代表加裝隔直裝置時產生的特征分量參數。通過分析均直或隔直裝置混合使用的技術，及引流線固定調試設備的干擾抑制性能，技術人員可獲取通電狀態下引流線固定裝置在不同直流電路中穩定運行的特征參數值v（xk），并判斷中性點可通過的最大電流參數，以此創建合理的參數調節動態模型。此時可得到不停電情況下引流線固定裝置輸出功率及能量的分布函數E＇TX，具體計算公式如下：

其中，?2F（x）代表函數F（x）的第k次迭代總值。結合當前引流線固定裝置中的繼電保護器動作分量，可獲取相應的信息分布長度，隨后經過均值裝置處理后可得到擴頻分量，變壓器的耐受短路電流CT＇（f）計算方式如下：

此時，若采用最大偏磁電流檢測法，則可得到引流線固定裝置的輸出響應頻譜調節參數CT＇（f）YT＇（f），具體計算方式如下：

式中，c－1代表在隨機頻率擾動下，引流線固定裝置的特征量；c＋1代表第i臺變壓器的中性點參數。依據相關調試模型及調節結果，可使引流線固定裝置調試系統得到有效控制。

1.2 引流線固定裝置的閉環辨識模型

結合之前的相關公式數據可知，引進控制系統閉環辨識的模式可對現有引流線固定裝置的穩態電壓及電流進行合理調節，由此可得到分布結構示意圖，如圖1所示。

圖1 配網不停電作業下的引流線分布結構

結合圖1所示模型，引流線固定裝置調試系統在直流狀態下運行時，其直流偏磁電流控制微分參數M的表達式如下：

其中，xi及xj分別代表了無功及有功聯合平抑參數特征。結合變壓器中性點的用電功率增益特性，相關技術人員可獲取引流線固定裝置的裕度函數ρ（t），具體計算方式如下：

式中，μ代表通電狀況下引流線的變化波動數值。在特定的轉速階段，結合引流線固定裝置的相關程控參數模型，可確定其聯合特征狀態方程：

其中，、分別代表了電壓閉環狀態下的兩個隨機序列節點。通過利用通電引流線固定裝置調試系統，可獲取慣量在滯后映射條件下，可使得不停電引流線固定裝置調節分區處于收斂狀態的最優解L，此時即可得到在電壓不穩定狀態下的尋優控制函數Fj：

結合控制系統閉環辨識的方式，可對引流線固定裝置持續輸出較為穩定的電壓，此時其閉環識別模型特征解z的計算公式為：

式中，2≤c≤n即為引流線固定裝置的實際特征值。在弱交流電系統的影響下，引流線固定裝置可有針對性地控制其特征解分布，從而達到自動調控的目的［1］。

2 固定裝置參數優化與系統優化設計

2.1 引流線固定裝置調試參數優化解析

結合功率增量特征分析模式，技術人員可建立引流線固定裝置調試系統負荷配置模型，此時其功率特征統計函數WCH（i）的計算式為：

若是采用電壓及有功波動同時控制的方式，可獲得引流線固定裝置調試系統的鏈路控制公式：

其中，xz代表引流線固定裝置調試系統的實際運行功耗；rx代表了功率因數角；y代表了恒轉速時期控制下的參數值。此時依據最大有功波動的恒額定轉速數值，可計算有功狀態下的平滑參數Tc：

式中，1＋γi代表初始迭代參數；βq代表融合控制波動分量。參考引流線固定裝置的實際輸出電能功率，可創建無功狀態下解耦控制參數模型公式：

式中，K代表受到功率波動分量影響而產生的電壓波。若此時引進電壓安全優化的方式，可得到通電狀態下引流線固定裝置調試系統的穩定輸出函數：

式中，ε代表引流線固定裝置調試系統的最小常數值。通過該公式可精確計算機端電壓的輸出優化參數，參考引流線固定裝置的耦合性，技術人員可創新配套的參數優化解模型，為后續的系統升級優化提供理論支持。

2.2 系統優化設計實現

結合上文內容，在功率較為穩定的區間內創建引流線固定裝置調試系統負荷配置模型，可結合隔直裝置及等效電網慣量融合控制裝置，來獲得引流線固定裝置狀態矢量方程：

式中，φ代表恒轉速階段的線性控制參數大小。若是在最大功率跟蹤階段，可設計引流線固定裝置調試系統的參數配置模型，獲取在功率波動狀態下的實際幅頻特征，并結合傅里葉變換等計算方式優化引流線固定裝置調試系統，此時可得到反饋系統的設計優化參數表達式：

其中，a代表了交流狀態下系統側的濾波參數值。由此可對引流線固定裝置調試系統進行有效的控制、優化設計［2］。

3 仿真與實驗結果

為判斷本文選擇的引流線固定裝置調試系統優化措施是否可行，相關人員設計了如下的仿真實驗。首先需在實驗室中控制引流線固定裝置可承受的最大頻率為15kHz，最大低頻功率波動為24kW，此時可輸出有用波動為53kW，且額定功率因數約為0.37，電壓閉環參數約為0.16，其他參數值見下表。

表 配網不停電作業引流線的參數設定

3.1 以往常用兩類配網不停電作業方法

第一，旁路負荷開關作業方式，主要利用了柔性電纜、旁路負荷開關、快速連接電纜接頭等部件，可在待檢修線路邊搭建臨時供電線，通過旁路負荷開關實現電路的轉供，從而實現用戶的不間斷供電。利用該作業方式具有以下優點：不僅可增大作業空間，避免相位不一致導致的安全事故問題，同時也可實現不同距離線路的旁路轉供，利用插拔式T型中間接頭保障用戶正常用電。其缺點在于需投入大量人力、物力、財力且極易出現接頭發熱問題，無法開展故障識別。

第二，橋接施工作業方式，所用零部件與第一種方式類似，可斷開故障線路并重新搭接備用線路，實現電流的迅速轉移，不會損失線路負荷。利用該方法工作量較小，且滿足供電線路的不間斷檢修要求，但在此期間也極易出現線路續接點故障問題，影響線路安全［3］。

3.2 實驗結果

在調試好引流線固定裝置的參數后，利用引流線固定裝置調試系統進行控制，可獲得機端電壓調試輸出結果，如圖2所示。

圖2 三種方法的機端電壓調試輸出比較

由圖可知，由上到下三條線分別代表本文提到的引流線固定裝置優化方法、旁路負荷開關作業方法及橋接施工作業方法，相較而言，本文采用的方式具有輸出穩定性良好、功率控制性強的優勢。若是測試有功功率輸出情況，可得到如圖3所示的結果。

圖3 三種方法的輸出有功功率比較

由圖可知，由左到右三條線分別代表旁路負荷開關作業方法、橋接施工作業方法及本文提到的引流線固定裝置優化方法，相較而言，本文采用的方式其輸出控制功率的增益性較為顯著。若是比較輸出穩定性，則可得到如圖4所示的結果。

圖4 三種方法的輸出控制穩定性比較

由圖可知，由上到下三條線分別代表本文提到的引流線固定裝置優化方法、旁路負荷開關作業方法及橋接施工作業方法，相較而言，本文采用的方式穩定性更高，具有較為良好的使用優勢［4］。

4 結束語

綜上而言，在隨機頻率擾動的條件下，相關工作人員可通過設計配網不停電作業引流線固定裝置模型的方式，引進無功＋有功聯合平抑的模式，實現各數據信息的自適應調節，對整個作業裝置開展自動化、智能化控制。結合實際仿真實驗可知，利用本文的引流線固定裝置調試系統優化措施，可有效提高配電網電壓及電流的穩定性，保證輸出功率的可控性，進一步為電力工作人員的生命健康安全提供保障。