CN110120664B - 一种智能可靠城市配电网网架结构 - Google Patents

一种智能可靠城市配电网网架结构 Download PDF

Info

Publication number
CN110120664B
CN110120664B CN201910324010.3A CN201910324010A CN110120664B CN 110120664 B CN110120664 B CN 110120664B CN 201910324010 A CN201910324010 A CN 201910324010A CN 110120664 B CN110120664 B CN 110120664B
Authority
CN
China
Prior art keywords
switch
power supply
station
bus
ring
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201910324010.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110120664A (zh
Inventor
赖祥生
林涛
尚博
陈斌发
纪斌
王亚峰
李伟
冷志铎
张凯
赵长青
徐绍军
马文营
刘学
王朝凤
梁景松
程序
王春雷
杨宏伟
刘艳生
张童飞
刘动
钱叶牛
张宏炯
王家蓬
陈建树
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
State Grid Corp of China SGCC
State Grid Beijing Electric Power Co Ltd
Original Assignee
State Grid Corp of China SGCC
State Grid Beijing Electric Power Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by State Grid Corp of China SGCC, State Grid Beijing Electric Power Co Ltd filed Critical State Grid Corp of China SGCC
Priority to CN201910324010.3A priority Critical patent/CN110120664B/zh
Publication of CN110120664A publication Critical patent/CN110120664A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110120664B publication Critical patent/CN110120664B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/26Sectionalised protection of cable or line systems, e.g. for disconnecting a section on which a short-circuit, earth fault, or arc discharge has occured
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/005Arrangements for selectively connecting the load to one among a plurality of power lines or power sources

Abstract

本发明公开了一种智能可靠城市配电网网架结构,包括若干开关站,在A+类供电区域,开关站采用双环网合环运行带环间联络线,形成两组双环网;站内均采用两条独立的单母线,10kV开关采用全断路器模式;或者开关站采用双环网合环运行方式,形成一组双环网,每座开关站设置母线联络线自投运行;环间联络线用于电源变电站10kV母线计划停电或故障状态下的负荷转供。本发明压缩供电层架,取消了电缆分界室和用户总配电室,直接由开关站带各用户分配电室,开关站兼顾电缆分界室和用户总配电室功能。不设计量点,计量表分散装设于用户分配电室每台配电变压器前端的10kV计量柜内。

Description

一种智能可靠城市配电网网架结构
【技术领域】
本发明属于城市配电网技术领域,涉及一种智能可靠城市配电网网架结构。
【背景技术】
对比研究新加坡、东京、巴黎等世界先进城市配电网网架结构,新加坡配电 网是当前供电可靠性最高的城市配电网,采用单花瓣网架(单环网合环运行), 只有在两组环网相切的配电站具备四路电源,其他配电站只具备两路电源。为了 满足行政办公区特级重要客户高可靠供电要求,将传统双环网开环运行转变为合 环运行模式,实现任一线路故障,用户供电不受影响;同时增设环间联络增强负 荷转移能力,建设一种全新的“双花瓣”配电网网架。
【发明内容】
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点,提供一种智能可靠城市配电网 网架结构。
为达到上述目的,本发明采用以下技术方案予以实现:
一种智能可靠城市配电网网架结构,包括:
若干开关站,在A+类供电区域,开关站采用双环网合环运行带环间联络线, 形成两组双环网;站内均采用两条独立的单母线,10kV开关采用全断路器模式; 或者
开关站采用双环网合环运行方式,形成一组双环网,每座开关站设置母线联 络线自投运行;
环间联络线用于电源变电站10kV母线计划停电或故障状态下的负荷转供。
本发明进一步的改进在于:
环间联络线分别设置于各开关站之间,每座开关站的每段10kV母线各设2 条联络线,其中,I联络常闭、II联络常开,每座开关站的I联络与对端开关站 同号母线的II联络相连。
环间联络线的电缆为热备形式,任意开关站10kV母线由于电源侧原因引起 停电时,合本段母线的常开联络开关,将停电10kV母线倒入对端开关站供电。
母线联络线用于电源变电站10kV母线计划停电或故障状态下的负荷转供, 任意开关站10kV母线由于电源侧原因引起停电时,合母线联络线开关,将停电 10kV母线倒入本开关站另一段10kV母线供电。
A+类供电区域,区域内户均年停电时间不高于5分钟;其中,高可靠性区域 户均停电时间不高于30秒。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
本发明压缩供电层架,取消了电缆分界室和用户总配电室,直接由开关站带 各用户分配电室,开关站兼顾电缆分界室和用户总配电室功能。不设计量点,计 量表分散装设于用户分配电室每台配电变压器前端的10kV计量柜内。
【附图说明】
图1为本发明实施例方案一开关站双环网接线;
图2为本发明实施例方案二开关站网格式接线;
图3为本发明实施例三电源开关站接线;
图4为任一段电缆发生故障运行方式示意图;
图5为市府东3A#母线发生故障运行方式示意图;
图6为市府东站3A#母线检修市府西3A#母线故障运行方式示意图。
【具体实施方式】
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面将结合本发明实施例 中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述 的实施例仅仅是本发明一部分的实施例,不是全部的实施例,而并非要限制本发 明公开的范围。此外,在以下说明中,省略了对公知结构和技术的描述,以避免 不必要的混淆本发明公开的概念。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员 在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护 的范围。
在附图中示出了根据本发明公开实施例的各种结构示意图。这些图并非是按 比例绘制的,其中为了清楚表达的目的,放大了某些细节,并且可能省略了某些 细节。图中所示出的各种区域、层的形状及它们之间的相对大小、位置关系仅是 示例性的,实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差,并且本领域技术人 员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。
本发明公开的上下文中,当将一层/元件称作位于另一层/元件“上”时,该 层/元件可以直接位于该另一层/元件上,或者它们之间可以存在居中层/元件。另 外,如果在一种朝向中一层/元件位于另一层/元件“上”,那么当调转朝向时,该 层/元件可以位于该另一层/元件“下”。
需要说明的是,本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、 “第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该 理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例能 够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有” 以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或 单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元, 而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步 骤或单元。
下面结合附图对本发明做进一步详细描述:
如图1-6,充分考虑全线电缆、环网柜、开关站及厂站馈线的故障率、修复 时间及故障定位隔离时间等边界条件,使用《现代城市电网综合分析评估》软件 对三种方案开展供电可靠性计算,其中开关站双环网接线合环接线系统可靠率为 99.9999109%,年均停电时间28秒;开关站网格式接线系统可靠率为99.9999345%, 年均停电时间26秒;三电源开关站接线系统可靠率为99.9998511%,年均停电时 间35秒。配网网架方案选择在充分考虑政治供电最高标准,同时结合城市副中 心配电网建设的创新示范要求基础上,确定委办局(一级重要用户)选用方案一, 市委、市府、人大、政协、信息中心(特级重要用户)选用方案二。
实施例:
A地块A1-A4楼(北京市委、市政府、人大、政协四套班子)为特级重要用 户,处于A+类供电区域,其中市委大楼预测负荷约2.56万千瓦,设10kV开关 站2座;市政府大楼预测负荷约1.96万千瓦,设10kV开关站2座;人大大楼预 测负荷1.82万千瓦,设10kV开关站1座;政协大楼预测负荷约1.82万千瓦,设 10kV开关站1座。开关站采用双环网合环运行带环间联络接线,形成两组双环 网。站内均采用两条独立的单母线,10kV开关采用全断路器模式。
B地块用户属于一级重要用户,采用双环网合环运行方式,形成一组双环网, 每座开关站设置母线联络线自投运行。B地块预测总负荷约1.61万千瓦,设2座 10kV开关站。
A地块内共建设顺府、政通、市委、勤政、民商、人大等6座开关站,构成 两组双环网合环运行带环间联络接线方式,每座开关站由3座不同变电站供电, 具备4路电源和N-2供电能力。B地块共建设国划、廉办2座开关站,具备2路 电源和N-1供电能力。配电室外电源来自开关站不同母线,低压设置联络。
A地块双环网一:从市府西站3#母线间隔出线,分别带顺府、市委、民商三 座开关站的4#母线,回到市府西站3#母线,合环运行,形成第一个环网;从市 府东站3#母线间隔出线,分别带顺府、市委、民商三座开关站的5#母线,回到 市府东站3#母线,合环运行,形成第二个环网,构成双环网合环运行接线形式。
A地块双环网二:从政协西站4#母线间隔出线,分别带政通、勤政、人大三 座开关站的4#母线,回到政协西站4#母线,合环运行,形成第一个环网;从市 府东站4#母线间隔出线,分别带政通、勤政、人大三座开关站的5#母线,回到 市府东站4#母线,合环运行,形成第二个环网,构成双环网合环运行接线形式。
B地块双环三:从市府西站3#母线间隔出现,分别经过廉办、国划开关站 4#母线回到市府西站3#母线间隔,合环运行,形成第一个环网;从市府东站3# 母线间隔出现,分别经过廉办、国划开关站5#母线回到市府东站3#母线间隔, 合环运行,形成第二个环网,构成双环网合环运行接线方式。
环间联络:A地块的两个双环网间设置联络线,用于电源变电站10kV母线 计划停电或故障状态下的负荷转供。联络线分别设置于顺府和政通开关站、市委 与勤政开关站、民商与人大开关站之间,每座开关站的每段10kV母线各设联络 线两条,其中I联络常闭、II联络常开,每座开关站的I联络与对端开关站同号 母线的II联络相连。联络电缆为热备形式,A地块内任意开关站10kV母线由于 电源侧原因引起停电时,合本段母线的常开联络开关(II联络),将停电10kV母 线倒入对端开关站供电。B地块开关站的两段10kV母线间设置母线联络线,用 于电源变电站10kV母线计划停电或故障状态下的负荷转供。B地块任意开关站 10kV母线由于电源侧原因引起停电时,合母线联络线开关,将停电10kV母线倒 入本开关站另一段10kV母线供电。
用户配电室接线:配电室两路外电源来自开关站不同母线,低压设置联络。 由于A、B地块8栋楼用电负荷较大,配置开关站数量达到8座,开关站所带配 电室距离较近,配电室外电源电缆长度最长为360米,平均长度不到100米,没 有中间接头,因此,用户配电变压器可以近似看作直接接入开关站母线,每台配 电变压器由环进和环出两路电源供电。
正常运行方式下,环网合环运行,环间联络交叉互为热备用。故障(或检修) 情况下运行方式,分为以下3种情况:在3种故障(或检修)情况下分析网架运 行方式。
线路N-1情况。当环内任一段电缆故障(或检修)情况下,停电线路两侧开 关f1和f2跳开,环网解列,由合环运行转为开环运行,运行方式发生变化,而 与停电线路密切相关的用户负荷仅改变了供电方向,网络连续供电。运行方式见 图4。
电源N-1情形。当双环内任一电源故障情况下,以市府东站3A#母线故障为 例。双环1内所有开关站的4#母线进线及环线开关跳开,双环1内所有4#母线 短时停电,停电负荷通过本开关站站内4#母线联络线开关Ⅱ的自投装置倒入对端 开关站供电,确保供电快速恢复,网内不损失负荷。运行方式见图5。若市府东 站3A#母线检修,则通过开关站站内的合环保护装置实现不停电倒闸操作。
当双环内任一电源检修,以市府东站3A#母线为例。先将该环网解列,拉开 市委开关站4#母线环线201开关,再将市委开关站的环间联络242开关合上(需 先投入合环保护,选跳环线203开关),最后拉开环线203开关,将负荷倒至双 环2。顺府、民商开关站也采用相同的操作方式。检修结束恢复送电,先合环线 203开关(需先投入合环保护,选跳环间联络242开关),拉开环间联络242开关, 再合环线201开关。
电源N-1-1情形。当双环内一电源检修,另一电源发生故障情况下,以双环 1市府东站3A#母线检修时市府西3A#母线发生故障为例。双环1内所有开关站 进线及环线开关全部跳开,双环1短时停电,受影响负荷通过本开关站站内4#、 5#母线联络线开关Ⅱ自投装置倒入对端开关站供电,确保供电快速恢复,网内不 损失负荷。运行方式见图6。
因此,双花瓣接线供电可靠性很高,A地块网架结构甚至满足任一开关站、 任一双环网“N-2”的供电标准,这种接线的运行方式更为灵活,达到了行政办 公区特级重要用户的供电要求。
行政办公核心区建成3座110千伏变电站,8座开关站,A地块6座开关站 采用双环网合环运行(“双花瓣型”)带环间联络接线;B地块2座开关站,采用 双环网合环运行(“双花瓣型”)带站内联络接线;四套班子及信息中心配网电源 同时来自市府西、政协西、市府东3座已投产变电站,具备“N-2”供电能力, 供电可靠性达到99.9999%以上,超过新加坡、东京等国际先进城市,具备世界 领先水平。
对比新加坡单花瓣网架接线可靠性。在线路N-1故障、电源N-1故障,单、 双花瓣接线均可以持续供电,用户供电不受影响。在电源N-2故障下,受到两个 变电站停电影响,单花瓣接线所带的配电站室将全部停电;双花瓣接线所带两个 合环运行的单环网将短时停电,停电负荷将由相关开关站母线自投装置倒入对端 开关站供电,确保供电快速恢复,网内不损失负荷。
使用《现代城市电网综合分析评估》软件最小割集法对双花瓣接线可靠性进 行评估。充分考虑全线电缆、开关柜、开关站馈线的故障率、故障定位隔离时间、 修复时间,结合配电自动化覆盖率等指标计算得到供电可靠率数值。经测算以上 两种接线形式供电可靠性均可达99.9999%以上,双环网合环运行带环间联络接 线系统可靠率为99.9999345%,年均停电时间21秒。由此可知,双花瓣接线可 靠性要高于单花瓣接线,是目前世界上配网可靠性最高的接线方式。
以上内容仅为说明本发明的技术思想,不能以此限定本发明的保护范围,凡 是按照本发明提出的技术思想,在技术方案基础上所做的任何改动,均落入本发 明权利要求书的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种智能可靠城市配电网网架结构,其特征在于,包括:
若干开关站,在A+类供电区域,开关站采用双环网合环运行带环间联络线,形成两组双环网;站内均采用两条独立的单母线,10kV开关采用全断路器模式;A+类供电区域,区域内户均年停电时间不高于5分钟;其中,高可靠性区域户均停电时间不高于30秒;
环间联络线用于电源变电站10kV母线计划停电或故障状态下的负荷转供;环间联络线分别设置于各开关站之间,每座开关站的每段10kV母线各设2条联络线,其中,I联络常闭、II联络常开,每座开关站的I联络与对端开关站同号母线的II联络相连;环间联络线的电缆为热备形式,任意开关站10kV母线由于电源侧原因引起停电时,合本段母线的常开联络开关,将停电10kV母线倒入对端开关站供电;
配电室两路外电源来自开关站不同母线,低压设置联络,配电室外电源电缆没有中间接头,每台配电变压器由环进和环出两路电源供电;
正常运行方式下,环网合环运行,环间联络交叉互为热备用;
线路N-1情况下运行,当环内任一段电缆故障或检修时,停电线路两侧开关跳开,环网解列,由合环运行转为开环运行,运行方式发生变化,与停电线路密切相关的用户负荷改变了供电方向,网络连续供电;
电源N-1情况下运行,当双环内任一电源故障时,故障电源所在双环内所有母线短时停电,停电负荷通过本开关站站内母线联络开关的自投装置倒入对端开关站供电,确保供电快速恢复,网内不损失负荷;
当双环内任一电源检修时,先将环网解列,将负荷倒至未检修一侧,待检修结束恢复送电;
电源N-1-1情况下运行,当双环内一电源检修,另一电源发生故障时,双环内所有开关站进线及换线开关全部跳开,双环短时停电,受影响负荷通过本开关站站内母线联络线开关自投装置倒入对端开关站供电。
CN201910324010.3A 2019-04-22 2019-04-22 一种智能可靠城市配电网网架结构 Active CN110120664B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910324010.3A CN110120664B (zh) 2019-04-22 2019-04-22 一种智能可靠城市配电网网架结构

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910324010.3A CN110120664B (zh) 2019-04-22 2019-04-22 一种智能可靠城市配电网网架结构

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110120664A CN110120664A (zh) 2019-08-13
CN110120664B true CN110120664B (zh) 2022-02-22

Family

ID=67521272

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910324010.3A Active CN110120664B (zh) 2019-04-22 2019-04-22 一种智能可靠城市配电网网架结构

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110120664B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113054631B (zh) * 2021-03-29 2022-07-22 国网河北省电力有限公司电力科学研究院 配电网故障隔离自愈系统及方法
CN113363968B (zh) * 2021-05-26 2022-09-02 广东韶钢松山股份有限公司 一种新老变电站配电系统不停电转移负荷的方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102170144A (zh) * 2011-04-15 2011-08-31 福建省电力有限公司电力科学研究院 链式扩展供电系统
CN105375465A (zh) * 2015-11-06 2016-03-02 国网上海市电力公司 城市中心区配电网及负荷转供方法
CN106374463A (zh) * 2016-10-27 2017-02-01 国家电网公司 一种a+类供电区域配电网供电模式配置方法
CN207339266U (zh) * 2017-07-10 2018-05-08 国网陕西省电力公司经济技术研究院 中压配电变压器双射低压备自投接线结构
CN108053116A (zh) * 2017-12-14 2018-05-18 国网江苏省电力有限公司扬州供电分公司 一种城市弹性配电网恢复力评估方法
CN109149575A (zh) * 2018-09-29 2019-01-04 许继集团有限公司 一种环网单元及双环网型配电网

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1819022B1 (en) * 2006-02-08 2015-09-23 ABB Technology AG Establishing switchyard zones of a high or medium voltage switchyard

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102170144A (zh) * 2011-04-15 2011-08-31 福建省电力有限公司电力科学研究院 链式扩展供电系统
CN105375465A (zh) * 2015-11-06 2016-03-02 国网上海市电力公司 城市中心区配电网及负荷转供方法
CN106374463A (zh) * 2016-10-27 2017-02-01 国家电网公司 一种a+类供电区域配电网供电模式配置方法
CN207339266U (zh) * 2017-07-10 2018-05-08 国网陕西省电力公司经济技术研究院 中压配电变压器双射低压备自投接线结构
CN108053116A (zh) * 2017-12-14 2018-05-18 国网江苏省电力有限公司扬州供电分公司 一种城市弹性配电网恢复力评估方法
CN109149575A (zh) * 2018-09-29 2019-01-04 许继集团有限公司 一种环网单元及双环网型配电网

Also Published As

Publication number Publication date
CN110120664A (zh) 2019-08-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2017166735A1 (zh) 110kV链式供电模式下的电网自愈系统及其自愈逻辑
CN110120664B (zh) 一种智能可靠城市配电网网架结构
CN103840439B (zh) 主站与分布式终端配合实现的配电自动化保护方法
CN103855713A (zh) 配电网架接线结构
CN102368612B (zh) 一种中压配电网的三双接线方式
CN102170144B (zh) 链式扩展供电系统
CN102005746A (zh) 基于配电网络拓扑保护的方法
CN102213735A (zh) 一种配电自动化典型试验网络
CN106026088B (zh) 基于负荷分层分区转移的配电网自动化策略
CN106374463A (zh) 一种a+类供电区域配电网供电模式配置方法
CN204928156U (zh) 一种配电网架接线结构
CN103227468B (zh) 一种变电站主接线配串优化方法
CN112036690A (zh) 一种围垦区供电网络构建方法
CN111082423A (zh) 一套配电网快速自愈方法
Shahin Smart Grid self-healing implementation for underground distribution networks
CN106505738A (zh) 一种基于供电可靠率的配电自动化终端布置方法
CN204089191U (zh) 配电网多目标协同自趋优系统
CN106684808B (zh) 一种多闭环的互联配电网接线结构及供电系统
CN206041492U (zh) 一种双闭环或多闭环的互联配电网接线结构及供电系统
CN203813438U (zh) 配电网架接线结构
CN201717678U (zh) 配电网自动化测控终端
CN204597482U (zh) 一种基于全域城市化现代配电网的“3-1”接线型式
CN112398125A (zh) 一种低压故障自愈装置及其控制方法
CN110932258A (zh) 一种钻石型配电网
CN111509675A (zh) 一种移动变电站主变保护系统及方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant