CN102170144B - 链式扩展供电系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种供电系统，特别是一种链式扩展供电系统，适用于条形、带状城市地域。在设定区域内，提供三个呈条状分布的电源点，相邻两个电源点之间形成四条馈线，每条馈线采用多分段的接线模式，以双环网的馈线单元向区域内供电。本发明首创性的提出一种适合于条带状地域形态的标准化、差异化的链式扩展中压配电网供电模式，具有良好的对称性和统一性，优化高压配电网电源布点、梳理中压配电网网络结构，从而提高配电网络的供电可靠性，缩短用户停电时间，强化配网转供电能力，逐步消除供电“瓶颈”和薄弱环节，增强配电网抵御自然灾害的能力，为智能配电网建设提供坚强支撑。在发展的过程中，具有较好的扩展性能，充分保证系统的可靠性。

Description

链式扩展供电系统

技术领域

本发明涉及一种供电系统，特别是一种链式扩展供电系统，适用于条形、带状城市地域。

背景技术

网架结构是中压配电网的“筋骨”，现有技术中国内对网架结构的研究和实践都集中在接线模式方面，而接线模式仅体现若干回中压馈线之间的结构和联络关系，无法反映地域特性、负荷特性等配电因素。由此，发明人于2010年7月提出了一种三角形扩展供电系统（专利号为：ZL201020265077.9），该供电网架结构适用于负荷密度大、地形结构集中、整体性强、变电站点有三个或三个以上的区域。然而，在各种典型城市形态中有一种城市形态为带状城市，主要是在沿交通线发展的轴向力作用下形成的一种城市地域形态，这种地域形态的负荷沿着城市的发展轴呈带状分布，如沿海地区的一些城市，显然，这样的地域状况无法适用三角形扩展供电系统。而采用普通的接线模式均采用单环网开环运行，由于不考虑地域特性和负荷特性，容易发生迂回供电问题，产生供电“瓶颈”，建设可靠性差、成本高，无可扩展性。

发明内容

本发明的目的在于根据现有技术的不足之处而提供一种考虑地域特性和负荷特性、可提高供电可靠性、降低供电成本的链式扩展供电系统。

本发明是通过以下途径来实现的：

链式扩展供电系统，其结构要点在于，在设定区域内包括有三个电源点，分别为电源A、电源B和电源C，该三个电源点呈线性分布，条带状排列，电源B位于区域中心位置，电源A和电源C分别位于区域两端部位置，电源A和电源C分别向电源B方向提供四条馈线，电源B馈出8条馈线，其中四条馈线分别通过联络开关与电源A提供的四条馈线连接，形成两组AB双环网接线，另外四条馈线分别通过联络开关与电源C提供的四条馈线连接，形成两组CB双环网接线，每组双环网接线为一个馈线单元，上述的每条馈线均包括有复数个分段开关，分段开关为常闭开关，联络开关为常开开关。

所述的电源点均为高压变电站，主要指110kV和35kV的高压变电站，以每组双环网接线为一个馈线单元，每个馈线单元均采用多分段的接线模式，分段开关均衡了负荷，使得每条段路的故障范围缩小，这样，以自同一变电站的不同中压母线引出两条馈线与另一变电站的两条馈线联络的方式，构成双环网接线，该接线方式能满足重要用户不同方向双电源供电的要求，最大限度地确保向用户连续供电，能够满足变电站N-1，对分段设置和负荷分布无特殊要求，线路平均负载率为50%，比较容易实现配电自动化。另外，双环网接线可以满足不同用户的可靠性要求，理论供电可靠性可达到99.999%以上。

本发明所提出的链式扩展供电系统适用于带状供电区域，包括沿海旅游区，负荷沿海岸线呈细长条带状分布的区域；或者地形受山体、湖泊、河流等阻隔，负荷沿山体、湖泊或河流呈条带状分布的城市供电区域；首创性的提出一种适合于条带状地域形态的标准化，差异化的链式扩展中压配电网供电模式，为该地区量体裁衣定制目标网架，具有良好的对称性和统一性，形成清晰的目标网架，优化高压配电网电源布点、梳理中压配电网网络结构，从而提高配电网络的供电可靠性，缩短用户停电时间，强化配网转供电能力，逐步消除供电“瓶颈”和薄弱环节，增强配电网抵御自然灾害的能力，为智能配电网建设提供坚强支撑。在发展的过程中，还可以通过建立其他变电站扩展馈线，形成站间互联，提高中压侧站间互供能力，具有较好的扩展性能，充分保证系统的可靠性，在有限的区域内降低了建设成本，提高了供电可靠性和灵活性。

本发明可以进一步具体为：

还包括有一种开闭所，其安装在双环网接线上，开闭所的进线为同一电源点不同段母线所提供的两条馈线，每条进线均对应有单环网出线和双环网出线。

开闭所，也就是开关站，是应用在电力线路中起着对主线路分段，以及控制各分支线路作业的开关设备，用于接收电力并分配电力的供配电设施。引入开闭所后，是将系统中某部分的双环网改为开闭所双环网接线。由于开闭所有提供正常的双环网出线，线径大，为主干线，因此不影响正常双环网的功能，另外，开闭所还提供单环网出线，其出线较小，可供单电源、双电源用户使用，也可以形成站内单环网。因此开闭所双环网接线的供电能力，转供电能力均较强，供电可靠性高。

开闭所还可以是：

开闭所的两进线为双环网接线上两不同电源点各提供的一条馈线，每条进线均对应有复数个单环网出线。

这是一种开闭所单环网链式扩展供电系统，例如，将电源A的两条馈线与电源B的两条馈线分别相连形成两组开闭所单环网，将电源C的两条馈线与电源B的两条馈线分别相连形成两组开闭所单环网；然后电源A剩余的两条馈线与电源B的两条馈线形成双环网接线，电源C的另外两条馈线也与电源B的两条馈线形成双环网接线。这样，开闭所可以根据一些特殊用户的用电需求定制供电方式，如单电源专线供电、双电源供电，也可以采用环网接线。根据具体的供电方式，开闭所进线的线径可以增大，供电能力较强，供电式样多，适应性也强，可靠性高。

还包括有一种联络装置，其安装在每个馈线单元中两回馈线之间，或者是两馈线单元中相邻的两回馈线之间。

当联络装置安装在每个馈线单元中两馈线之间时，形成了一种多分段两联络的接线模式。当联络装置安装在两馈线单元中相邻的两回馈线之间时，形成一种多分段三联络的接线模式，可以由基本的多分段两联络过渡而来。在多分段三联络中，近距离联络可以在分段处直接联络，远距离联络可以在分段处通过联络开关、联络环网柜联络，因此：

联络装置或者是一种联络线、或者是一种联络开关、或者是一种联络环网柜。具体根据地域特性和负荷特性而定。

多分段三联络的接线模式负载率达75%，可设置每一段接近25%，可以进行负载转移，要点是注重分段点的设置以及负荷严格按均衡性分布，其供电可靠性可达99.99%~99.999%，实现很好的供电可靠性和经济性。

综上所述，本发明提供了一种链式扩展供电系统，其针对条带状供电区域。在设定区域内，提供三个呈条状分布的电源点，相邻两个电源点之间形成四条馈线，每条馈线采用多分段的接线模式，以双环网的馈线单元向区域内供电。首创性的提出一种适合于条带状地域形态的标准化，差异化的链式扩展中压配电网供电模式，为该地区量体裁衣定制目标网架，具有良好的对称性和统一性，形成清晰的目标网架，优化高压配电网电源布点、梳理中压配电网网络结构，从而提高配电网络的供电可靠性，缩短用户停电时间，强化配网转供电能力，逐步消除供电“瓶颈”和薄弱环节，增强配电网抵御自然灾害的能力，为智能配电网建设提供坚强支撑。在发展的过程中，还可以通过建立其他变电站扩展馈线，形成站间互联，提高中压侧站间互供能力，具有较好的扩展性能，充分保证系统的可靠性，在有限的区域内降低了建设成本，提高了供电可靠性和灵活性。

附图说明

图1所示为本发明所述基础链式扩展供电系统模型图；

图2所示为本发明所述的双环网接线的接线模式图；

图3所示为本发明所述的开闭所双环网链式扩展供电系统的接线模式图；

图4所示为本发明所述的开闭所双环网接线模式图；

图5所示为本发明所述的开闭所单环网链式扩展供电系统的接线模式图；

图6所示为本发明所述的开闭所单环网接线模式图；

图7所示为本发明具体实施例所述的复杂链式扩展供电系统的模型图。

图1、图3、图5和图7中，实心接点开关为分段开关，是一种常闭开关，空心接点开关为联络开关，为一种常开开关。

下面结合实施例对本发明做进一步描述。

具体实施例

最佳实施例：

参照附图1，链式扩展供电系统，在设定区域内包括有三个电源点，分别为电源A（A站）、电源B（B站）和电源C（C站），该三个电源点呈线性分布，条带状排列，电源B位于区域中心位置，电源A和电源C分别位于区域两端部位置，电源A和电源C分别向电源B方向提供四条馈线，电源B馈出8条馈线，其中四条馈线分别通过联络开关与电源A提供的四条馈线连接，形成两组AB双环网接线，另外四条馈线分别通过联络开关与电源C提供的四条馈线连接，形成两组CB双环网接线，每组双环网接线为一个馈线单元，上述的每条馈线均包括有复数个分段开关，分段开关为常闭开关，联络开关为常开开关。每回馈线上设置有复数个分段开关，每两回馈线为一组双环网，形成馈线单元，每个馈线单元中间设置联络开关，形成站内互联结构，其中分段开关为常闭开关，联络开关为常开开关。

参照附图2，双环网接线的接线模式可以满足不同用户的可靠性要求。对于单电源用户，如甲用户，可以从一个单环网上的环网单元接入，理论供电可靠性达到99.99%；对于有高可靠性要求但无法接入两路电源，如乙用户，可将两个单环网上相邻环网单元联络，从其中一个环网单元接入，当任一段单环网上的电缆线路发生故障时，将环网单元联络合上，可保障用户不间断供电，理论供电可靠性达到99.999%；对于有高可靠性要求且具备两路电源接入条件的用户，如丙用户，可分别从两个单环网上的环网单元接入，当任一段电缆线路或环网单元故障、检修时，用户侧母联合上，可保障用户不间断供电，理论供电可靠性达到99.9999%。

参照附图3和图4，开闭所双环网链式扩展供电系统，其安装在双环网接线上，开闭所的进线为同一电源点不同段母线所提供的两条馈线，每条进线均对应有单环网出线和双环网出线。如图4所示，两变电站I、Ⅱ段母线各出一回馈线进入两个单母分段接线的开闭所，形成两个站内单环网（开闭所）接线；两个开闭所各有两回来自不同母线段的出线，通过环网柜形成双环网接线。开闭所进线和形成双环网的出线线径较大，为主干线；开闭所其他出线的线径较小，可供单电源、双电源用户或形成站内单环网，该接线的供电能力、转供能力均较强，供电可靠性很高。

相对于标准链式扩展供电模型，开闭所双环网链式扩展供电模型可以看作是将模型中的某些双环网改为开闭所双环网接线，开闭所双环网接线特性与双环网接线相近，在一定条件下，前者供电能力、供电可靠性、运行灵活性、适应性略优于后者。

参照图5和图6，开闭所单环网链式扩展供电系统，开闭所的两进线为双环网接线上两不同电源点各提供的一条馈线，每条进线均对应有复数个单环网出线，如图5所示，A站的两条馈线与B站的两条馈线分别相连形成两组开闭所单环网，C站的两条馈线也与B站的两条馈线分别相连形成两组开闭所单环网。A站剩余的两条馈线与B站的两条馈线形成双环网接线，C站剩余的两条馈线与B站的两条馈线形成双环网接线。开闭所单环网接线特性与单环网接线相近，在一定条件下，前者供电能力、供电可靠性、运行灵活性、适应性略优于后者。如图6所示，两变电站各出一回馈线进入开闭所的两段母线，形成开闭所单环网接线；开闭所可根据一些特殊用户的用电需求定制供电方式，如单电源专线供电、双电源供电，也可采用环网接线。开闭所进线的线径可增大，进线数量也可增加，该接线的供电能力较强，供电方式样。

参照附图7，复杂链式扩展供电系统是在标准链式扩展供电系统的基础上通过增加联络线或联络环网柜形成。通过在每个馈线单元中两回馈线之间，或者是两馈线单元中相邻的两回馈线之间安装联络装置，形成多分段两联络和多分段三联络的接线模式。多分段两联络和多分段三联络在经济性上高于单环网和双环网，但在变电站全停时会损失部分负荷，对分段点的设置与负荷分布均衡性有较高要求。

本发明未述部分与现有技术相同。

Claims (5)

1.链式扩展供电系统，其特征在于，在设定区域内包括有三个电源点，分别为电源A、电源B和电源C，该三个电源点呈线性分布，条带状排列，电源B位于区域中心位置，电源A和电源C分别位于区域两端部位置，电源A和电源C分别向电源B方向提供四条馈线，电源B馈出8条馈线，其中四条馈线分别通过联络开关与电源A提供的四条馈线连接，形成两组AB双环网接线，另外四条馈线分别通过联络开关与电源C提供的四条馈线连接，形成两组CB双环网接线，每组双环网接线为一个馈线单元，上述的每条馈线均包括有复数个分段开关，分段开关为常闭开关，联络开关为常开开关。

2.根据权利要求1所述的链式扩展供电系统，其特征在于，还包括有一种开闭所，其安装在双环网接线上，开闭所的进线为同一电源点不同段母线所提供的两条馈线，每条进线均对应有单环网出线和双环网出线。

3.根据权利要求1所述的链式扩展供电系统，其特征在于，还包括有一种开闭所，开闭所的两进线为双环网接线上两不同电源点各提供的一条馈线，每条进线均对应有复数个单环网出线。

4.根据权利要求1所述的链式扩展供电系统，其特征在于，还包括有一种联络装置，其安装在每个馈线单元中两条馈线之间，或者是两馈线单元中相邻的两条馈线之间。

5.根据权利要求4所述的链式扩展供电系统，其特征在于，联络装置或者是一种联络线、或者是一种联络开关、或者是一种联络环网柜。

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