CN110768245B - 一种基于多端口电力电子装置的中压配电网网架结构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于多端口电力电子装置的中压配电网网架结构，其包括A、B、C、D四座变电站，a、b、c、d四座开关站以及一四端柔性直流合环装置；所述四座变电站的中压母线经所述四端柔性直流合环装置与所述四座开关站连接，构成双花瓣型接线网络结构；其中，所述A变电站的中压母线、所述C变电站的中压母线以及所述四端柔性直流合环装置构成一个花瓣结构，所述B变电站的中压母线、所述D变电站的中压母线以及所述四端柔性直流合环装置构成另一个花瓣结构。本发明能满足供电区域的高灵活性和高可靠性的要求。

Description

一种基于多端口电力电子装置的中压配电网网架结构
技术领域
本发明涉及一种供配电系统技术领域，特别是关于一种基于多端口电力电子装置的中压配电网网架结构。
背景技术
随着大城市负荷密度的不断增加，配电网的规模不断扩大，受制于短路容量、电磁环网等问题，城市配电网通常按照高压分区、中压开环的方式运行，导致系统设备利用率降低，灵活性变差，可靠性下降；同时，潮流根据线路负荷自然分配，无法实现灵活控制。针对10千伏城市中压配电网的供电模式，现有技术一般采用“闭环设计，开环运行”模式。各高压配电变电站之间通过中压配电线路实现互联，线路配备联络开关，正常运行时联络开关打开，故障运行时通过调整线路上的开关状态实现故障切除和负荷转供。传统配电网潮流均为自然分配方式，无法实现潮流控制。随着电力电子技术发展，相关设备已陆续应用于现有配电系统，通过电力电子设备的灵活控制技术，可方便实现潮流控制和不同变电站中压母线间的闭环运行，提升配电系统运行灵活性和可靠性，延缓系统建设投资。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种基于多端口电力电子装置的中压配电网网架结构，其能满足供电区域的高灵活性和高可靠性的要求。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种基于多端口电力电子装置的中压配电网网架结构，其包括A、B、C、D四座变电站，a、b、c、d四座开关站以及一四端柔性直流合环装置；所述四座变电站的中压母线经所述四端柔性直流合环装置与所述四座开关站连接，构成双花瓣型接线网络结构；其中，所述A变电站的中压母线、所述C变电站的中压母线以及所述四端柔性直流合环装置构成一个花瓣结构，所述B变电站的中压母线、所述D变电站的中压母线以及所述四端柔性直流合环装置构成另一个花瓣结构。
进一步，所述A、B变电站的中压母线与所述a、b、c、d四座开关站和四端柔性直流合环装置的连接方式为：所述A变电站中压母线的出线经开关设备接入所述a开关站I段母线，且所述a开关站I段母线经所述开关设备接入所述b开关站I段母线；所述b开关站I段母线经所述开关设备和所述四端柔性直流合环装置接入所述d开关站I段母线，所述d开关站I段母线经所述开关设备接入所述c开关站I段母线；所述c开关站I段母线经所述开关设备接入所述B变电站的中压母线。
进一步，所述C、D变电站的中压母线与所述a、b、c、d四座开关站和四端柔性直流合环装置的连接方式为：所述C变电站中压母线的出线经所述开关设备接入所述b开关站II段母线，且所述b开关站II段母线经所述开关设备接入所述a开关站II段母线；所述a开关站II段母线经所述开关设备和四端柔性直流合环装置接入所述c开关站II段母线，所述c开关站II段母线经所述开关设备接入所述d开关站II段母线；所述d开关站II段母线经所述开关设备接入所述D变电站的中压母线。
进一步，所述a、b、c、d四座开关站均为中压开关站。
进一步，各所述开关站均采用单母线分段接线方式：该单母线由I段母线和II段母线构成。
本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发解决了现有配电网系统设备利用率降低、灵活性差以及可靠性低等方面的问题。2、本发明以运行成本最低为优化目标，利用多端口电力电子灵活调节不同高压配电变电站供电区域间运行潮流，实现区域间潮流的相互支援，环内潮流实时可控，促进分布式电源的最大消纳，延缓投资及可提升电力系统整体经济性。3、本发明采用双花瓣型接线网络结构，该接线方式由四个变电站电源与四个出线开关站组成，经由四端柔性直流合环装置连接，接入的开关站分段开关开环运行、互为备用，可实现来自不同变电站的四个电源实时合环运行，提升区域配电网的运行灵活性和可靠性。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。
如图1所示，本发明提供一种基于多端口电力电子装置的中压配电网网架结构，其包括A、B、C、D四座变电站，a、b、c、d四座开关站以及一四端柔性直流合环装置。
四座变电站的中压母线经四端柔性直流合环装置与四座开关站连接，构成双花瓣型接线网络结构。其中，A变电站的中压母线、C变电站的中压母线以及四端柔性直流合环装置构成一个花瓣结构，B变电站的中压母线、D变电站的中压母线以及四端柔性直流合环装置构成另一个花瓣结构。
优选的，如图1中实线部分所示，A、B变电站的中压母线与a、b、c、d四座开关站和四端柔性直流合环装置的具体连接方式为：
A变电站中压母线的出线经开关设备接入a开关站I段母线，且a开关站I段母线经开关设备接入b开关站I段母线；b开关站I段母线经开关设备和四端柔性直流合环装置接入d开关站I段母线，d开关站I段母线经开关设备接入c开关站I段母线；c开关站I段母线经开关设备接入B变电站的中压母线。
优选的，如图1中虚线部分所示，C、D变电站的中压母线与a、b、c、d四座开关站和四端柔性直流合环装置的具体连接方式为：
C变电站中压母线的出线经开关设备接入b开关站II段母线，且b开关站II段母线经开关设备接入a开关站II段母线；a开关站II段母线经开关设备和四端柔性直流合环装置接入c开关站II段母线，c开关站II段母线经开关设备接入d开关站II段母线；d开关站II段母线经开关设备接入D变电站的中压母线。
上述各实施例中，开关设备和四端柔性直流合环装置均为已有设备，在此不对其具体结构进行赘述。
上述各实施例中，a、b、c、d四座开关站均为中压开关站，各开关站均采用单母线分段接线方式，即该单母线由I段母线和II段母线构成。
综上，正常运行时，各断路器均处于闭合状态，A、B两变电站两端中压母线、四个开关站I段母线以及四端柔性直流合环装置通过线路组成一组单环网，C、D两变电站两端中压母线、四个开关站II段母线以及四端柔性直流合环装置通过线路组成另一组单环网，通过四端柔性直流合环装置可实现两组单环网之间的潮流控制。
上述各实施例仅用于说明本发明，各部件的结构、尺寸、设置位置及形状都是可以有所变化的，在本发明技术方案的基础上，凡根据本发明原理对个别部件进行的改进和等同变换，均不应排除在本发明的保护范围之外。

Claims (4)

1.一种基于多端口电力电子装置的中压配电网网架结构，其特征在于：包括A、B、C、D四座变电站，a、b、c、d四座开关站以及一四端柔性直流合环装置；
所述四座变电站的中压母线经所述四端柔性直流合环装置与所述四座开关站连接，构成双花瓣型接线网络结构；其中，所述A变电站的中压母线、所述C变电站的中压母线以及所述四端柔性直流合环装置构成一个花瓣结构，所述B变电站的中压母线、所述D变电站的中压母线以及所述四端柔性直流合环装置构成另一个花瓣结构；
所述A、B变电站的中压母线与所述a、b、c、d四座开关站和四端柔性直流合环装置的连接方式为：
所述A变电站中压母线的出线经开关设备接入所述a开关站I段母线，且所述a开关站I段母线经所述开关设备接入所述b开关站I段母线；所述b开关站I段母线经所述开关设备和所述四端柔性直流合环装置接入所述d开关站I段母线，所述d开关站I段母线经所述开关设备接入所述c开关站I段母线；所述c开关站I段母线经所述开关设备接入所述B变电站的中压母线。
2.如权利要求1所述中压配电网网架结构，其特征在于：所述C、D变电站的中压母线与所述a、b、c、d四座开关站和四端柔性直流合环装置的连接方式为：
所述C变电站中压母线的出线经所述开关设备接入所述b开关站II段母线，且所述b开关站II段母线经所述开关设备接入所述a开关站II段母线；所述a开关站II段母线经所述开关设备和四端柔性直流合环装置接入所述c开关站II段母线，所述c开关站II段母线经所述开关设备接入所述d开关站II段母线；所述d开关站II段母线经所述开关设备接入所述D变电站的中压母线。
3.如权利要求1或2所述中压配电网网架结构，其特征在于：所述a、b、c、d四座开关站均为中压开关站。
4.如权利要求3所述中压配电网网架结构，其特征在于：各所述开关站均采用单母线分段接线方式：该单母线由I段母线和II段母线构成。
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