基于柔性多狀態(tài)開關(guān)的配電網(wǎng)負(fù)荷緊急轉(zhuǎn)供方案研究

詹敏

摘要：傳統(tǒng)配電網(wǎng)負(fù)荷緊急轉(zhuǎn)供方案存在轉(zhuǎn)供時(shí)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(guān)的配電網(wǎng)負(fù)荷緊急轉(zhuǎn)供方案。通過設(shè)計(jì)開關(guān)在均衡狀態(tài)、打開狀態(tài)、關(guān)閉狀態(tài)下的柔化處理公式，建立對轉(zhuǎn)供約束條件，并通過建立轉(zhuǎn)供目標(biāo)函數(shù)，定位配電網(wǎng)負(fù)荷緊急轉(zhuǎn)供目標(biāo)點(diǎn)，獲取負(fù)荷轉(zhuǎn)供次數(shù)，在約束條件與目標(biāo)匹配的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)對配電網(wǎng)負(fù)荷的緊急轉(zhuǎn)供。此外，采用設(shè)計(jì)對比實(shí)驗(yàn)的方式，驗(yàn)證了提出方案在配電網(wǎng)應(yīng)用中，可有效的縮短轉(zhuǎn)供所需時(shí)間，以此證明了提出方案的轉(zhuǎn)供處理效率更高，可保持對用戶供電的連續(xù)性。

關(guān)鍵詞：柔性多狀態(tài)開關(guān);配電網(wǎng)負(fù)荷;緊急轉(zhuǎn)供

中圖分類號：V242 3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

0引言

柔性多狀態(tài)開關(guān)簡稱SNOP，可將多個(gè)交，變流電壓通過相同直流母線將其連接，以此實(shí)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(zhuǎn)供時(shí)間?；谑袌鰧τ谟秒娏啃枨蟮脑龆啵瑖鴥?nèi)有關(guān)部門針對配電網(wǎng)負(fù)荷轉(zhuǎn)供的開展增多。目前最為常見的轉(zhuǎn)供方案是對配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的二次構(gòu)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(fù)荷產(chǎn)生的網(wǎng)損。隨著電力相關(guān)部門對此方面研究的深入，對配電網(wǎng)二次構(gòu)建的研究開展集中到網(wǎng)絡(luò)分段開關(guān)的重構(gòu)。通過改變供電開關(guān)的實(shí)時(shí)狀態(tài)，調(diào)整用電拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，以此實(shí)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(fù)荷現(xiàn)象時(shí)，電網(wǎng)關(guān)閉總開關(guān)，打開備用線路負(fù)開關(guān)。進(jìn)而使超出供電能力的負(fù)荷電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)移，提升多個(gè)供電線路的平衡能力，消除電量過載問題。目前此種調(diào)整柔性多狀態(tài)開關(guān)的方法已經(jīng)受到了電力部門的廣泛認(rèn)可，并在不斷實(shí)踐中得到了全面優(yōu)化，為了進(jìn)一步提升配電網(wǎng)運(yùn)行能力，下述將基于柔性多狀態(tài)開關(guān)的應(yīng)用，開展配電網(wǎng)負(fù)荷緊急轉(zhuǎn)供方案的詳細(xì)研究，以起到改善電力部門運(yùn)營現(xiàn)狀的作用。

1配電網(wǎng)負(fù)荷緊急轉(zhuǎn)供方案設(shè)計(jì)

1.1計(jì)算電力負(fù)荷轉(zhuǎn)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(guān)（對應(yīng)電源1）上取電，此時(shí)狀態(tài)下第n+1條母線出現(xiàn)電力負(fù)荷故障。先分析在柔性狀態(tài)下開關(guān)的不同運(yùn)行狀態(tài)，包括開關(guān)均衡狀態(tài)、打開狀態(tài)、關(guān)閉狀態(tài)下等的耗能功率，忽略開關(guān)的過載能力，整合多狀態(tài)下的電力負(fù)荷計(jì)算公式，將獲取的電力負(fù)荷量、電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)荷載能力進(jìn)行柔化處理。開關(guān)均衡狀態(tài)、打開狀態(tài)、關(guān)閉狀態(tài)下的柔化處理公式可用如下公式表示：

2實(shí)驗(yàn)論證分析

提出對比實(shí)驗(yàn)，選擇電力市場內(nèi)某大型配電網(wǎng)為此次實(shí)驗(yàn)的試點(diǎn)場所，隨機(jī)選擇周邊小區(qū)500名用電用戶作為此次實(shí)驗(yàn)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(shè)計(jì)的配電網(wǎng)負(fù)荷緊急轉(zhuǎn)供方案，獲取在150、300、400、500名用戶在負(fù)荷電壓供電情況下，單位時(shí)間內(nèi)配電網(wǎng)的符合轉(zhuǎn)供所需時(shí)間。再獲取單位時(shí)間內(nèi)傳統(tǒng)負(fù)荷緊急轉(zhuǎn)供方案的電力轉(zhuǎn)供時(shí)間。對比兩種方案在單位時(shí)間內(nèi)的轉(zhuǎn)供效率。

為了確保實(shí)驗(yàn)結(jié)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(shí)驗(yàn)均在相同環(huán)境下進(jìn)行。整理實(shí)驗(yàn)結(jié)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(shè)計(jì)的配電網(wǎng)負(fù)荷轉(zhuǎn)供方案轉(zhuǎn)供負(fù)荷電量所需時(shí)間較短，為此可得出結(jié)論：在相同用戶條件下，相比傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)供方案，本文設(shè)計(jì)的基于柔性多狀態(tài)開關(guān)的配電網(wǎng)負(fù)荷緊急轉(zhuǎn)供方案，在實(shí)際應(yīng)用中可有效的縮短負(fù)荷電量轉(zhuǎn)供時(shí)間，以此起到提高轉(zhuǎn)供效率的作用。

3結(jié)束語

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