一种基于配电网架的配电网规划系统的制作方法

本实用新型涉及电力技术领域，尤其涉及一种基于配电网架的配电网规划系统。

背景技术：

现有技术在城市配电过程中，往往忽略了不同区域的用电量之间的差异，有的区域供电量过剩，有的区域却承受较大的供电压力，即现有技术缺少对城市配电的统一的规划和管理。

当前城乡配电网中大部分配电变压器均采用三相变压器，变压器出口三相负荷理论上应该达到对称，但是在低压配电网中存在大量的单相负荷，由于单相负荷分布的不均衡和投入的时间不同时性，使得三相负荷不平衡成为低压电网运行维护中一个比较突出的问题，主要危害有：1)增加线路的电能损耗；2)增加配电变压器的电能损耗；3)配变出力减少；4)配变产生零序电流；5)影响用电设备的安全运行；6)电动机效率降低。对于配电网电流三相不平衡的治理方法主要有两种。其一是人工实施，即通过定期向各相负荷数据进行检测、记录以及分析，然后对线路进行有针对性的调整，这种方法存在以下不足：1)费时费力，效率低下，人为调整操作困难，安全得不到保障；2)三相负荷调整滞后不准确，不能适应用户用电的随机性；3)调整时需要断电，这种离线调整线路负荷分配的方式严重影响用户的供电可靠性；4)台区各设备运行的过程中，无法了解实时的运行情况，不能实时在线治理等。另外一种方式是通过在配电网中设置不平衡电流补偿装置，即以相间并联电容器、电抗器为基础导向，同时具有无功补偿能力，由于不能适应负荷连续动态变化的需要，不适合应用在低压配电网中。

城市电网最重要的组成部分是配电网，而网架结构则是配电网能否安全高效运行的决定因素。智能配电网环境下，坚强智能的一次网架结构是实现配电自动化和通信系统有效建设和运行的前提条件，也是保障电网供电可靠性和供电安全性，实现智能电网的物理基础。随着配电网规模日益扩大，网架结构的薄弱成为阻碍智能电网建设的最大瓶颈。全面规划优化配电网网架结构一方面可以降低网络损耗，另一方面能够有效降低投资和维护费用，更可以保障智能电网建设对可靠性、经济性以及高效低碳的要求。因此，有必要对支撑智能配电网的坚强智能的网架结构展开深入研究，以期在智慧城市的建设过程中为之智能配电网的发展提供有益参考。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种基于配电网架的配电网规划系统，根据不同区域之间的用电量差异，实施互补的策略，以有效地利用电能。

为了解决上述技术问题，本实用新型通过以下技术方案来实现：一种基于配电网架的配电网规划系统，包括输电网；配电子网，用于向相应区域的用电设备提供电力；配电站，设置在输电网和配电子网之间；配电站的两端母线分别引出一回架空线，每回架空线包括两个分段开关，不同配电站的架空线之间两两设置一个站间联络开关，同一配电站不同母线的架空出线之间两两设置一个链间联络开关，形成每回架空线以三分段两联络方式供电；电量采集装置，连接于所述配电子网和服务器之间，包括电压采样电路、电流感应元件和信号处理单元，所述电压采样电路设有电压信号采集端，所述电压采样电路的电压信号输出端连接所述信号处理单元的电压信号输入端，所述电流感应元件设有用于架空线路的电流的信号变换的第一电流信号感应端，所述电流感应元件的电流信号输出端连接所述信号处理单元的电流信号输入端；服务器，连接于所述电量采集装置和配电站之间，具有用电数据库，所述电量采集装置检测每个配电子网的各时段的用电量，并写入至所述用电数据库内。

进一步地，所述架空线的分段开关为常闭开关；所述站间联络开关为常开开关。

作为上述方案的改进，所述配电站包含通过母联开关连接的第一段母线和第二段母线，每段母线分别连接一回进线和若干回出线，每回出线上设置断路器。

进一步地，所述电压采样电路包括依次连接的分压电容和信号调理电路，所述信号调理电路包括依次连接的滤波电路和线形比例运放电路。

作为上述方案的改进，所述电量采集装置还包括电源模块，所述电流感应元件还设有用于为采集装置感应供电的第二电流信号感应端，所述电流感应元件的感应供电输出端连接所述电源模块的供电信号输入端，所述电源模块的供电信号输出端连接所述信号处理单元的供电信号输入端。

进一步地，所述电量采集装置还包括通讯模块，所述通讯模块和信号处理单元均设有通信串口，二者间串行通信，所述通讯模块通过无线通信的方式与电网监控后台通信。

相对于现有技术，本实用新型的有益效果为：本实用新型的基于配电网架的配电网规划系统，既可以在线监测输电线路电流的大小并根据设定的阈值来判断在线电流是否异常，又可以在线测量输电线路对地电压并根据设定的阈值判断电压是否异常，通过配电网规划管理体系的优化，实现了配电网管理水平、经济效益、社会效益、员工素质的全面提升，通过对配电网网架进行完善优化，大大提高供电可靠性，降低了停电时间，提高了经济效益，适于推广应用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍。

图1是本实用新型优选实施例的基于配电网架的配电网规划系统的结构示意图。

图2是本实用新型优选实施例的基于配电网架的配电网规划系统的配电电路结构框图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1和图2所示，本实用新型优选实施例的基于配电网架的配电网规划系统结构示意图，本实用新型的基于配电网架的配电网规划系统包括输电网10、用于向相应区域的用电设备提供电力的配电子网20、设置在所述输电网10和配电子网20之间的配电站30、连接于所述配电子网20和服务器40之间的电量采集装置50、连接于所述电量采集装置50和配电站30之间的服务器40，配电站30的两端母线分别引出一回架空线，每回架空线包括两个分段开关31，该架空线的分段开关为常闭开关，不同配电站30的架空线之间两两设置一个站间联络开关32，该站间联络开关为常开开关，同一配电站不同母线的架空出线之间两两设置一个链间联络开关33，形成每回架空线以三分段两联络方式供电；电量采集装置50包括电压采样电路、电流感应元件和信号处理单元，所述电压采样电路设有电压信号采集端，用于输电线路的电压采样，所述电压采样电路的电压信号输出端连接所述信号处理单元的电压信号输入端，用于将采集的电压信号传送给所述信号处理单元，所述电流感应元件设有用于架空线路的电流的信号变换的第一电流信号感应端，用于输电线路的电流采样，所述电流感应元件的电流信号输出端连接所述信号处理单元的电流信号输入端，用于将采集的电流信号传送给所述信号处理单元，所述信号处理单元中安装有根据采集的电压和电流信号实时计算输电线路电压和电流幅值、输电线路输送有功功率和无功功率、功率方向和功率因数的程序。服务器40具有用电数据库，所述电量采集装置检测每个配电子网的各时段的用电量，并写入至所述用电数据库内。电量采集装置50检测每个配电子网20在每个时段的用电量，并将其记录在用电数据库内；用电数据库将对每个配电子网20的用量情况进行分析，并生成配电记录，即当第一个配电子网在一个时段的用电量超出该配电子网当天的平均用电量，并且当第二个配电子网在同一个时段的用电量低于其当天的平均用电量，则认为二者可以进行调配，在后一天的时段，将第二个配电子网的一部分电力重新分配给第一个配电子网，从而实现第一个配电子网和第二配电子网之间供电量的互补，进而提高了电能的合理利用。

具体地，如图2所示，所述配电站30包含通过母联开关连接的第一段母线和第二段母线，每段母线分别连接一回进线和若干回出线，每回出线上设置断路器。每回架空线上分段开关31、站间联络开关32、链间联络开关33都连接配电自动化终端，控制开关动作，每个配电站的出线上都设置一个馈线自动保护控制装置，其连接配电自动化终端和开关，控制整个配电网架接线结构的动作。

进一步的，所述电压采样电路包括依次连接的分压电容和信号调理电路，所述信号调理电路包括依次连接的滤波电路和线形比例运放电路。本实用新型的电量采集装置还包括电源模块，所述电流感应元件还设有用于为采集装置感应供电的第二电流信号感应端，所述电流感应元件的感应供电输出端连接所述电源模块的供电信号输入端，所述电源模块的供电信号输出端连接所述信号处理单元的供电信号输入端，使电量采集装置可以在输电线路中取电为其自身提供工作所需能量，不需要再另外设置供电电源，所述电源模块优选包括用于存储电能的储能元件。所述电量采集装置还包括通讯模块，所述通讯模块和信号处理单元均设有通信串口，二者间串行通信，所述通讯模块通过无线通信的方式与电网监控后台通信，所述通讯模块可以通过无线通信的方式与服务器通信，一方面便于将所述信号处理单元的计算结果传送给服务器，另一方面也便于接收来自电网监控后台的指令对采集装置的功能操作与数据传输进行管理。

本实用新型的基于配电网架的配电网规划系统，既可以在线监测输电线路电流的大小并根据设定的阈值来判断在线电流是否异常，又可以在线测量输电线路对地电压并根据设定的阈值判断电压是否异常，通过配电网规划管理体系的优化，实现了配电网管理水平、经济效益、社会效益、员工素质的全面提升，通过对配电网网架进行完善优化，大大提高供电可靠性，降低了停电时间，提高了经济效益，适于推广应用。

以上所揭露的仅为本实用新型的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。