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摘 要：近年来，我国经济的发展，带动了电力相关行业的进步，人们对于电力行业给予了越来越多的关心与重视。针对10kV配电变压器容量的经济可靠性规划，进行研究分析。通过对配电变压器进行相应地描述，了解到配电变压器在整个电网中的重要作用。在此基础上，对配电变压器容量的优化进行分析，发现可以通过求解相关模型来进行变压器的优化计算，并利用相关实例对研究模型进行验证分析。
关键词：10 kV;配电变压器容量;经济可靠;规划
中图分类号：TM401.1 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）26-0079-02
1 概 述
现阶段，我国大部分地区只规定了配电变压器的负荷报装容量下限，而没有对其上限进行相应的限制。例如：我省的供电部门只制定了相关部门规章要求80 m3及其以上的普通住宅用户所申请的容量不得小于6 kW，商业用户每1 m2不得低于
100 W，非工业用户每1平方米不得小于80 W。这种制度条例容易造成用户选择更大容量的配电变压器，造成“大马拉小车”现象的出现，不符合我国电力行业的经济利益。因此，必须对其进行改进。
针对10 kV配电变压器容量的经济可靠性规划进行一系列的研究分析。借此平台，与各位相关研究人员交流讨论。
2 简述配电变压器
配电变压器是将某一数值的交流电压或者交流电流通过电磁感应定律转变为与其频率相同的另外一种或者几种数值不同的交流电压或者交流电流的一种电气设备，其主要作用是传输电能。
因此，额定容量是其主要参数，其数值表示所传输电能的大小，用kVA或者MVA来表示。我国现阶段，配电变压器产品可按照电压等级的不同分为：
①特高压，是指750 kV以上的变压器。
②超高压。指500 kV以上的变压器。
②高压指：220～110 kV变压器。
④中压指：35 kV及以下变压器。
在对我国居民进行供电的过程中，10 kV高压电网采用三相三线中性点不接地系统的方式进行;用户变压器供电为实现三相四线制供电，大多数选择D/yn11结线方式的中性点直接接地系统进行运行。在此，我们主要讨论10 kV高压电网的运行。在配电变压器的运行过程中，既可能发生由于配电变压器容量过大而出现的欠载运行现象，也可能出现因过载而导致的设备过热现象，从而对电力系统供电的经济可靠性造成严重的影响。
因此，在进行配电变压器的选择工作时，要以其最大负荷量为标准。这样，便可在充分利用配电变压器设置容量的基础上，延长配电变压器的使用寿命。
3 配电变压器容量的优化工作
①由于配电变压器器的成本主要包括：
配电变压器运行过程中的相关投资与运行成本。这一部分主要指的是配电变压器自身的成本，主要涉及的方面为配电变压器的设备投资费用、相关设施设备的消耗与磨损费用、运行费用等。
②由于配电变压器容量的约束而造成的一系列相关损失。主要是指配电变压器在欠载运行的情况下所造成的空载有功损耗、空载无功损耗、短路有功损耗、短路无功损耗等。
通常情况下，供电可靠性与配电变压器投资费用之间存在着一定程度的矛盾，相关研究人员通过对其进行一系列的分析研究，发现可以利用模糊方法，采取加权处理对两者进行协调。
4 配电变压器优化求解
通过研究分析，相关人员发现可以建立相应的配电变压器容量优化模型。运用该模型对某一型号配电变压器的投资成本、运行成本、损失成本等进行一系列的计算。
一般来说，该模型的求解方法如下：
①确定一段时期内配电变压器负荷预测的概率分布，一般多采用正态分布的方式。在这一过程中，主要通过确定其平均值与方差，设定显著性水平，来得到配电变压器负荷的最值。
②根据相关公式计算不同容量配电变压器所对应的上级电网成本。
③由于相同型号下，配电变压器的容量与参数的不同。所以，在对配电变压器优化模型进行求解的过程中，相关人员应针对配电变压器容量的不同，根据其负荷的概率分布，计算不同负荷水平下的能量损耗与点损失值。
④在之前数据的基础上，计算不同容量配电变压器的总成本，从而得出最佳的配电变压器容量，实现配电变压器容量的经济可靠性规划。
5 案例分析
接下来，对我省某一用电部门进行配电变压器容量优化计算工作。在这一过程中，该用户的概率密度函数为：
f（pit）=1/44.8*√2πexp{-[（-x-145）2/2*44.8]}
其中，贴现率为10%，电价为1 kW·h0.5元，上级电网预留单位容量成本为1 kV0.03万。假设其显著性水平为1%。
通过计算，发现：其负荷值没有出现低于50 kW或者大于250 kW的现象。因此，其负荷量的最大值为250 kW，最小值为50 kW。通过配电变压器相关优化模型，对其进行一系列地仿真计算，得出不同容量配电变压器下的各种费用数值，见表1和表2。
从以上表格中，我们可以看出：
①对于不同容量的配电变压器，配电变压器的投资与上级网络成本随着配电变压器额定容量的递增而增加，失电成本则随之减少。同时，运行成本呈现先降后升的状态。所有的综合成本也是先下降后上升。此时，如果按照利益最大化原则，则配电变压器的最优容量为250 kV。但是，如果去除上级网络成本的影响，则其最优容量为400 kV。
从中，我们也可以看出上级网络成本在总成本中的重要作用，其对结论有着重要的影响。
②当综合费用处于最小值时，优化的配电变压器容量的有功带载能力达到了有功负荷预测上限值的92%，平均负载率为0.6。此时，配电变压器的经济可靠性较高，处于经济运行状态。
通过对不同类型用户的负荷曲线波动异常状况进行研究分析，发现其中的差异。商业负荷波动最大，单位失电成本也较大，所以其所用的配电变压器容量也较大;工业负荷则处于平稳状态，没有较大的波动出现，因此其配电变压器成本值最小，所需要的变压器容量也比商业配电变压器以及居民配电变压器小。
6 结 语
在电力行业中，配电变压器的选择具有非常重要的作用。因此，受到了电力行业相关部门的高度重视。不同的用电部门应根据自身的不同特点，选用不同类型的配电变压器，避免“欠载”或者“过载”现象的发生，保证其经济可靠性[5]。通过对配电变压器优化工作进行一系列地研究分析，根据算例仿真模型，对10 kV配电变压器的经济可靠性进行分析，提出最优的解决方法，使配电变压器能够处于经济运行状态，解决现阶段我国大部分地区出现的“大马拉小车”现象。
参考文献：
[1] 黄山，李敏虹，李丹，等.10 kV配电变压器容量的经济可靠性规划[J].电 力系统及其自动化学报，2012，（12）：134-137.
[2] 王贤军，江炜，程军.10 kV配电变压器的安装技术研究[J].电子技术，
2014，（11）：109.
关键词：10 kV;配电变压器容量;经济可靠;规划
中图分类号：TM401.1 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）26-0079-02
1 概 述
现阶段，我国大部分地区只规定了配电变压器的负荷报装容量下限，而没有对其上限进行相应的限制。例如：我省的供电部门只制定了相关部门规章要求80 m3及其以上的普通住宅用户所申请的容量不得小于6 kW，商业用户每1 m2不得低于
100 W，非工业用户每1平方米不得小于80 W。这种制度条例容易造成用户选择更大容量的配电变压器，造成“大马拉小车”现象的出现，不符合我国电力行业的经济利益。因此，必须对其进行改进。
针对10 kV配电变压器容量的经济可靠性规划进行一系列的研究分析。借此平台，与各位相关研究人员交流讨论。
2 简述配电变压器
配电变压器是将某一数值的交流电压或者交流电流通过电磁感应定律转变为与其频率相同的另外一种或者几种数值不同的交流电压或者交流电流的一种电气设备，其主要作用是传输电能。
因此，额定容量是其主要参数，其数值表示所传输电能的大小，用kVA或者MVA来表示。我国现阶段，配电变压器产品可按照电压等级的不同分为：
①特高压，是指750 kV以上的变压器。
②超高压。指500 kV以上的变压器。
②高压指：220～110 kV变压器。
④中压指：35 kV及以下变压器。
在对我国居民进行供电的过程中，10 kV高压电网采用三相三线中性点不接地系统的方式进行;用户变压器供电为实现三相四线制供电，大多数选择D/yn11结线方式的中性点直接接地系统进行运行。在此，我们主要讨论10 kV高压电网的运行。在配电变压器的运行过程中，既可能发生由于配电变压器容量过大而出现的欠载运行现象，也可能出现因过载而导致的设备过热现象，从而对电力系统供电的经济可靠性造成严重的影响。
因此，在进行配电变压器的选择工作时，要以其最大负荷量为标准。这样，便可在充分利用配电变压器设置容量的基础上，延长配电变压器的使用寿命。
3 配电变压器容量的优化工作
①由于配电变压器器的成本主要包括：
配电变压器运行过程中的相关投资与运行成本。这一部分主要指的是配电变压器自身的成本，主要涉及的方面为配电变压器的设备投资费用、相关设施设备的消耗与磨损费用、运行费用等。
②由于配电变压器容量的约束而造成的一系列相关损失。主要是指配电变压器在欠载运行的情况下所造成的空载有功损耗、空载无功损耗、短路有功损耗、短路无功损耗等。
通常情况下，供电可靠性与配电变压器投资费用之间存在着一定程度的矛盾，相关研究人员通过对其进行一系列的分析研究，发现可以利用模糊方法，采取加权处理对两者进行协调。
4 配电变压器优化求解
通过研究分析，相关人员发现可以建立相应的配电变压器容量优化模型。运用该模型对某一型号配电变压器的投资成本、运行成本、损失成本等进行一系列的计算。
一般来说，该模型的求解方法如下：
①确定一段时期内配电变压器负荷预测的概率分布，一般多采用正态分布的方式。在这一过程中，主要通过确定其平均值与方差，设定显著性水平，来得到配电变压器负荷的最值。
②根据相关公式计算不同容量配电变压器所对应的上级电网成本。
③由于相同型号下，配电变压器的容量与参数的不同。所以，在对配电变压器优化模型进行求解的过程中，相关人员应针对配电变压器容量的不同，根据其负荷的概率分布，计算不同负荷水平下的能量损耗与点损失值。
④在之前数据的基础上，计算不同容量配电变压器的总成本，从而得出最佳的配电变压器容量，实现配电变压器容量的经济可靠性规划。
5 案例分析
接下来，对我省某一用电部门进行配电变压器容量优化计算工作。在这一过程中，该用户的概率密度函数为：
f（pit）=1/44.8*√2πexp{-[（-x-145）2/2*44.8]}
其中，贴现率为10%，电价为1 kW·h0.5元，上级电网预留单位容量成本为1 kV0.03万。假设其显著性水平为1%。
通过计算，发现：其负荷值没有出现低于50 kW或者大于250 kW的现象。因此，其负荷量的最大值为250 kW，最小值为50 kW。通过配电变压器相关优化模型，对其进行一系列地仿真计算，得出不同容量配电变压器下的各种费用数值，见表1和表2。
从以上表格中，我们可以看出：
①对于不同容量的配电变压器，配电变压器的投资与上级网络成本随着配电变压器额定容量的递增而增加，失电成本则随之减少。同时，运行成本呈现先降后升的状态。所有的综合成本也是先下降后上升。此时，如果按照利益最大化原则，则配电变压器的最优容量为250 kV。但是，如果去除上级网络成本的影响，则其最优容量为400 kV。
从中，我们也可以看出上级网络成本在总成本中的重要作用，其对结论有着重要的影响。
②当综合费用处于最小值时，优化的配电变压器容量的有功带载能力达到了有功负荷预测上限值的92%，平均负载率为0.6。此时，配电变压器的经济可靠性较高，处于经济运行状态。
通过对不同类型用户的负荷曲线波动异常状况进行研究分析，发现其中的差异。商业负荷波动最大，单位失电成本也较大，所以其所用的配电变压器容量也较大;工业负荷则处于平稳状态，没有较大的波动出现，因此其配电变压器成本值最小，所需要的变压器容量也比商业配电变压器以及居民配电变压器小。
6 结 语
在电力行业中，配电变压器的选择具有非常重要的作用。因此，受到了电力行业相关部门的高度重视。不同的用电部门应根据自身的不同特点，选用不同类型的配电变压器，避免“欠载”或者“过载”现象的发生，保证其经济可靠性[5]。通过对配电变压器优化工作进行一系列地研究分析，根据算例仿真模型，对10 kV配电变压器的经济可靠性进行分析，提出最优的解决方法，使配电变压器能够处于经济运行状态，解决现阶段我国大部分地区出现的“大马拉小车”现象。
参考文献：
[1] 黄山，李敏虹，李丹，等.10 kV配电变压器容量的经济可靠性规划[J].电 力系统及其自动化学报，2012，（12）：134-137.
[2] 王贤军，江炜，程军.10 kV配电变压器的安装技术研究[J].电子技术，
2014，（11）：109.