基于柔性多狀態開關的配電網負荷緊急轉供方案研究

詹敏

摘要：傳統配電網負荷緊急轉供方案存在轉供時間長、供電可持續差的缺陷，為此提出了一種基于柔性多狀態開關的配電網負荷緊急轉供方案。通過設計開關在均衡狀態、打開狀態、關閉狀態下的柔化處理公式，建立對轉供約束條件，并通過建立轉供目標函數，定位配電網負荷緊急轉供目標點，獲取負荷轉供次數，在約束條件與目標匹配的基礎上，實現對配電網負荷的緊急轉供。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性。

關鍵詞：柔性多狀態開關;配電網負荷;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，以此實現在不同等級電壓下饋線的交互，可用于解決配電網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，國內有關部門針對配電網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結構的二次構建，規劃一條備用供電方案，為新用戶提供延展電力線路，降低電網負荷產生的網損。隨著電力相關部門對此方面研究的深入，對配電網二次構建的研究開展集中到網絡分段開關的重構。通過改變供電開關的實時狀態，調整用電拓撲結構，以此實現配電網饋線與變電站之間電壓的交互，一經供電出現超負荷現象時，電網關閉總開關，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開關的方法已經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化，為了進一步提升配電網運行能力，下述將基于柔性多狀態開關的應用，開展配電網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狀的作用。

1配電網負荷緊急轉供方案設計

1.1計算電力負荷轉供約束條件

考慮到配電網配置內包含多條電力回饋線，假定配電網內有2處供電電源，在第1條開關（對應電源1）上取電，此時狀態下第n+1條母線出現電力負荷故障。先分析在柔性狀態下開關的不同運行狀態，包括開關均衡狀態、打開狀態、關閉狀態下等的耗能功率，忽略開關的過載能力，整合多狀態下的電力負荷計算公式，將獲取的電力負荷量、電網標準荷載能力進行柔化處理。開關均衡狀態、打開狀態、關閉狀態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，選擇電力市場內某大型配電網為此次實驗的試點場所，隨機選擇周邊小區500名用電用戶作為此次實驗的研究對象，模擬用戶供電環境，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，單位時間內配電網的符合轉供所需時間。再獲取單位時間內傳統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境下進行。整理實驗結果數據，如下圖1。

根據上述圖1數據可知：本文設計的配電網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，相比傳統的轉供方案，本文設計的基于柔性多狀態開關的配電網負荷緊急轉供方案，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開關的配電網負荷緊急轉供方案，在面向配電網用戶用電超負荷的狀態下，不僅要以提高供電質量為目標，同時應考慮到供電的連續性。通過本文研究與方案設計，體現了持續供電方法的優越性，并實現了低成本、高效率的完成對用戶的高質量電力供應。為市場內電力行業的協同發展提供了技術與決策的支撐。