一种配电网分层结构的制作方法

1.本发明涉及一种配电网分层结构。


背景技术：

2.目前，对于城市电力用户一般采用双回路供电方式，其供电路径不仅来源于不同的上级节点，而且再往上追溯也呈现多元化的风险分散特征，在大型灾害或故障情况下受影响停电用户数比较多。而且10kv开关站一般不具备故障隔离功能，在10kv开关站以下的网络故障，会蔓延至10kv开关站以上，用户的供电中断频次多；而且10kv开关站一般不具备母线自投功能，10kv开关站在n-1故障情况无法提供分钟级供电恢复能力，如果采用标准的配电自动化(da)技术则实施成本较高。


技术实现要素：

3.本发明的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种配电网分层结构，第2层级的10kv开关站具有故障隔离功能和母线备自投功能，赋予了第2层级在n-1故障情况的分钟级供电恢复能力，发生在第2层级以下的网络故障，不会蔓延至第2层级以上，显著降低了用户的供电中断频次，极大减小了大型灾害或故障情况下受影响停电用户数。
4.实现上述目的的技术方案是：一种配电网分层结构，从高层级至低层级依次分为第1层级、第2层级、第3层级和第4层级；位于第1层级的是降压变电站，为110kv或35kv降压10kv变电站；位于第2层级的是中压主干网，由多个10kv开关站构成；位于第3层级的是中压次干网，由多个10kv环网站组成；位于第4层级的是用户供电点；
5.对于供电容量不超过800kva的用户供电点，电能从高层级至低层级依次流动，按照供电潮流方向从上至下分为四个层级，依次包括第1层级、第2层级、第3层级和第4层级；
6.对于供电容量大于800kva的用户供电点，跨越第3层级直接由第2层级供电，按照供电潮流方向从上至下分为三个层级，依次包括第1层级、第2层级和第4层级。
7.上述的一种配电网分层结构，其中，所述第2层级的核心节点为10kv开关站，是一种具备电能再分配功能的中压配电站；10kv开关站配置断路器，采用单母分段结构，每段母线配置1路进线、3～6路出线；每相邻的两段母线之间的分段开关具有低压检测及备自投功能；在失去1路进线的情况下，10kv开关站在1～2min恢复本站供电。
8.上述的一种配电网分层结构，其中，所述第3层级的核心节点为10kv环网站，是一种分配电能的中压配电站；10kv环网站配置负荷开关，且配置2台不超过800kva的配电变压器。
9.本发明的配电网分层结构，具有以下优点：
10.(1)第2层级的网络节点是配置断路器的10kv开关站，具有故障隔离功能；因此发生在第2层级以下的网络故障，不会蔓延至第2层级以上，显著降低了用户的供电中断频次；
11.(2)由于10kv开关站的母线备自投功能，赋予了第2层级在n-1故障情况的分钟级供电恢复能力；相对于标准的配电自动化(da)技术来说，这种“半自动化”不依赖通信光缆
的铺设普及，实施成本较低；
12.(3)城市电力用户一般采用双回路供电方式，其供电路径不仅来源于不同的上级节点，而且再往上追溯也呈现多元化的风险分散特征；本发明的配电网分层结构的路径多元化极大减小了大型灾害或故障情况下受影响停电用户数，呈现出韧性特征。
附图说明
13.图1为本发明的配电网分层结构的潮流方向示意图(供电容量不超过800kva的用户视角下的潮流流向的拓扑图)；
14.图2为本发明的配电网分层结构的潮流方向图(供电容量大于800kva的用户)；
15.图3为第2层级的10kv开关站的单线示意图；
16.图4为第3层级的10kv环网站的单线示意图。
具体实施方式
17.为了使本技术领域的技术人员能更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对其具体实施方式进行详细地说明：
18.请参阅图1、图2、图3和图4，本发明的最佳实施例，一种配电网分层结构，按照其潮流方向从上至下可分为三个或四个层级。
19.请参阅图1，显示了供电容量不超过800kva的用户视角下的潮流流向的拓扑图，一种配电网分层结构，从高层级至低层级依次分为第1层级、第2层级、第3层级和第4层级；位于第1层级的是降压变电站o，为110kv或35kv降压10kv变电站；位于第2层级的是中压主干网，由多个10kv开关站k构成；位于第3层级的是中压次干网，由多个10kv环网站p(或环网单元)组成；位于第4层级的是用户供电点l；对于供电容量不超过800kva的用户供电点，电能从高层级至低层级依次流动，按照供电潮流方向从上至下分为四个层级。
20.请参阅图2，显示了供电容量大于800kva的用户视角下的潮流流向的拓扑图，一种配电网分层结构，对于供电容量大于800kva的用户供电点，跨越第3层级直接由第2层级供电，按照供电潮流方向从上至下分为三个层级，依次包括第1层级、第2层级和第4层级。位于第1层级的是降压变电站0，为110kv或35kv降压10kv变电站；位于第2层级的是中压主干网，由多个10kv开关站k构成；位于第4层级的是用户供电点l。
21.请参阅图3，第2层级的核心节点为10kv开关站，是一种具备电能再分配功能的中压配电站；10kv开关站k配置断路器k1，采用单母分段结构，每段母线k2配置1路进线21、3～6路出线22；每相邻的两段母线之间的分段开关k3具有低压检测及备自投功能；在失去1路进线的情况下，10kv开关站在1～2min恢复本站供电。
22.请参阅图4，第3层级的核心节点为10kv环网站p，是一种分配电能的中压配电站；10kv环网站p配置负荷开关p1，且配置2台不超过800kva的配电变压器p2。10kv环网站p的拓扑结构与10kv开关站k类似，但配置负荷开关而非断路器。
23.本发明的配电网分层结构，在使用时，第2层级的网络节点是配置断路器的10kv开关站，具有故障隔离功能；因此发生在第2层级以下的网络故障，不会蔓延至第2层级以上，显著降低了用户的供电中断频次；由于10kv开关站的母线备自投功能，赋予了第2层级在n-1故障情况的分钟级供电恢复能力；相对于标准的配电自动化(da)技术来说，这种“半自动
化”不依赖通信光缆的铺设普及，实施成本较低；城市电力用户一般采用双回路供电方式，其供电路径不仅来源于不同的上级节点，而且再往上追溯也呈现多元化的风险分散特征，本发明的配电网分层结构的路径多元化极大减小了大型灾害或故障情况下受影响停电用户数，呈现出韧性特征。
24.综上所述，本发明的配电网分层结构，第2层级的10kv开关站具有故障隔离功能和母线备自投功能，赋予了第2层级在n-1故障情况的分钟级供电恢复能力，发生在第2层级以下的网络故障，不会蔓延至第2层级以上，显著降低了用户的供电中断频次，极大减小了大型灾害或故障情况下受影响停电用户数。
25.本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。


技术特征：
1.一种配电网分层结构，其特征在于，从高层级至低层级依次分为第1层级、第2层级、第3层级和第4层级；位于第1层级的是降压变电站，为110kv或35kv降压10kv变电站；位于第2层级的是中压主干网，由多个10kv开关站构成；位于第3层级的是中压次干网，由多个10kv环网站组成；位于第4层级的是用户供电点；对于供电容量不超过800kva的用户供电点，电能从高层级至低层级依次流动，按照供电潮流方向从上至下分为四个层级，依次包括第1层级、第2层级、第3层级和第4层级；对于供电容量大于800kva的用户供电点，跨越第3层级直接由第2层级供电，按照供电潮流方向从上至下分为三个层级，依次包括第1层级、第2层级和第4层级。2.根据权利要求1所述的一种配电网分层结构，其特征在于，第2层级的核心节点为10kv开关站，是一种具备电能再分配功能的中压配电站；10kv开关站配置断路器，采用单母分段结构，每段母线配置1路进线、3～6路出线；每相邻的两段母线之间的分段开关具有低压检测及备自投功能；在失去1路进线的情况下，10kv开关站在1～2min恢复本站供电。3.根据权利要求1所述的一种配电网分层结构，其特征在于，第3层级的核心节点为10kv环网站，是一种分配电能的中压配电站；10kv环网站配置负荷开关，且配置2台不超过800kva的配电变压器。

技术总结
本发明公开了一种配电网分层结构，从高层级至低层级依次分为第1层级、第2层级、第3层级和第4层级；位于第1层级的是降压变电站，为110kV或35kV降压10kV变电站；位于第2层级的是中压主干网，由多个10kV开关站构成；位于第3层级的是中压次干网，由多个10kV环网站组成；位于第4层级的是用户供电点。本发明的配电网分层结构，第2层级的10kV开关站具有故障隔离功能和母线备自投功能，赋予了第2层级在n-1故障情况的分钟级供电恢复能力，发生在第2层级以下的网络故障，不会蔓延至第2层级以上，显著降低了用户的供电中断频次，极大减小了大型灾害或故障情况下受影响停电用户数。或故障情况下受影响停电用户数。或故障情况下受影响停电用户数。


技术研发人员：宋若晨 沈主浮 顾晓鸣 王斌 邵捷 周肖平 沈佳祯 梁今今 王越超 曾真
受保护的技术使用者：国网上海市电力公司
技术研发日：2022.03.26
技术公布日：2022/6/28