基于柔性多狀態(tài)開關的配電網(wǎng)負荷緊急轉供方案研究

詹敏

摘要：傳統(tǒng)配電網(wǎng)負荷緊急轉供方案存在轉供時間長、供電可持續(xù)差的缺陷，為此提出了一種基于柔性多狀態(tài)開關的配電網(wǎng)負荷緊急轉供方案。通過設計開關在均衡狀態(tài)、打開狀態(tài)、關閉狀態(tài)下的柔化處理公式，建立對轉供約束條件，并通過建立轉供目標函數(shù)，定位配電網(wǎng)負荷緊急轉供目標點，獲取負荷轉供次數(shù)，在約束條件與目標匹配的基礎上，實現(xiàn)對配電網(wǎng)負荷的緊急轉供。此外，采用設計對比實驗的方式，驗證了提出方案在配電網(wǎng)應用中，可有效的縮短轉供所需時間，以此證明了提出方案的轉供處理效率更高，可保持對用戶供電的連續(xù)性。

關鍵詞：柔性多狀態(tài)開關;配電網(wǎng)負荷;緊急轉供

中圖分類號：V242 3 文獻標識碼：A

0引言

柔性多狀態(tài)開關簡稱SNOP，可將多個交，變流電壓通過相同直流母線將其連接，以此實現(xiàn)在不同等級電壓下饋線的交互，可用于解決配電網(wǎng)向用戶供電能力不足的問題，以此提高供電的綜合能力及分布式轉供時間。基于市場對于用電量需求的增多，國內(nèi)有關部門針對配電網(wǎng)負荷轉供的開展增多。目前最為常見的轉供方案是對配電網(wǎng)結構的二次構建，規(guī)劃一條備用供電方案，為新用戶提供延展電力線路，降低電網(wǎng)負荷產(chǎn)生的網(wǎng)損。隨著電力相關部門對此方面研究的深入，對配電網(wǎng)二次構建的研究開展集中到網(wǎng)絡分段開關的重構。通過改變供電開關的實時狀態(tài)，調整用電拓撲結構，以此實現(xiàn)配電網(wǎng)饋線與變電站之間電壓的交互，一經(jīng)供電出現(xiàn)超負荷現(xiàn)象時，電網(wǎng)關閉總開關，打開備用線路負開關。進而使超出供電能力的負荷電壓進行轉移，提升多個供電線路的平衡能力，消除電量過載問題。目前此種調整柔性多狀態(tài)開關的方法已經(jīng)受到了電力部門的廣泛認可，并在不斷實踐中得到了全面優(yōu)化，為了進一步提升配電網(wǎng)運行能力，下述將基于柔性多狀態(tài)開關的應用，開展配電網(wǎng)負荷緊急轉供方案的詳細研究，以起到改善電力部門運營現(xiàn)狀的作用。

1配電網(wǎng)負荷緊急轉供方案設計

1.1計算電力負荷轉供約束條件

考慮到配電網(wǎng)配置內(nèi)包含多條電力回饋線，假定配電網(wǎng)內(nèi)有2處供電電源，在第1條開關（對應電源1）上取電，此時狀態(tài)下第n+1條母線出現(xiàn)電力負荷故障。先分析在柔性狀態(tài)下開關的不同運行狀態(tài)，包括開關均衡狀態(tài)、打開狀態(tài)、關閉狀態(tài)下等的耗能功率，忽略開關的過載能力，整合多狀態(tài)下的電力負荷計算公式，將獲取的電力負荷量、電網(wǎng)標準荷載能力進行柔化處理。開關均衡狀態(tài)、打開狀態(tài)、關閉狀態(tài)下的柔化處理公式可用如下公式表示：

2實驗論證分析

提出對比實驗，選擇電力市場內(nèi)某大型配電網(wǎng)為此次實驗的試點場所，隨機選擇周邊小區(qū)500名用電用戶作為此次實驗的研究對象，模擬用戶供電環(huán)境，要求用戶按照正常生活方式用電。先使用本文設計的配電網(wǎng)負荷緊急轉供方案，獲取在150、300、400、500名用戶在負荷電壓供電情況下，單位時間內(nèi)配電網(wǎng)的符合轉供所需時間。再獲取單位時間內(nèi)傳統(tǒng)負荷緊急轉供方案的電力轉供時間。對比兩種方案在單位時間內(nèi)的轉供效率。

為了確保實驗結果的有效性，忽略磁場等外界因素對其的影響，并要求兩組實驗均在相同環(huán)境下進行。整理實驗結果數(shù)據(jù)，如下圖1。

根據(jù)上述圖1數(shù)據(jù)可知：本文設計的配電網(wǎng)負荷轉供方案轉供負荷電量所需時間較短，為此可得出結論：在相同用戶條件下，相比傳統(tǒng)的轉供方案，本文設計的基于柔性多狀態(tài)開關的配電網(wǎng)負荷緊急轉供方案，在實際應用中可有效的縮短負荷電量轉供時間，以此起到提高轉供效率的作用。

3結束語

本文提出了一種基于柔性多狀態(tài)開關的配電網(wǎng)負荷緊急轉供方案，在面向配電網(wǎng)用戶用電超負荷的狀態(tài)下，不僅要以提高供電質量為目標，同時應考慮到供電的連續(xù)性。通過本文研究與方案設計，體現(xiàn)了持續(xù)供電方法的優(yōu)越性，并實現(xiàn)了低成本、高效率的完成對用戶的高質量電力供應。為市場內(nèi)電力行業(yè)的協(xié)同發(fā)展提供了技術與決策的支撐。