一种含新能源电源的高可靠性配电网系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及新能源电源接入配电网的系统布局领域，具体涉及一种含新能源电源的高可靠性配电网系统。
【背景技术】
[0002]我国在工业化和经济高速发展的同时，由化石能源消费导致的温室气体排放及环境污染问题愈发显著。一方面许多地区尤其发达城市的二氧化碳排放量不断增加，大气污染日趋严重。另一方面，城市的快速发展使得其能源需求量不断增加，其中电能的需求是其中不可忽视的一项。在电力体制改革中，电网结构的完善为减少电力短缺，提高电网可靠性发挥了关键作用。
[0003]目前我国的电网结构仍以传统煤炭发电为主，存在较多的问题:煤炭资源耗竭，火力发电产生大量的大气污染物；大型水力发电站集中在西部地区，电力输送困难；新能源发电正在起步阶段，能源利用量较少；人口密集的城市供电紧张，缺电量大；偏远地区电网建设不完善，无法供电。
[0004]针对上述问题，目前已有的解决方案有以下四个:
一是建设大规模新能源发电电厂；新能源发电定义为凭借新技术和新科技的力量，选择可再生资源(如风能、太阳能、生物质能、地热能等)作为发电原料，通过能量转换获得清洁绿色的电力能源；其特点是可再生，清洁环保。但大规模的建设，投资成本高，对自然资源的获取量要求高。
[0005]二是发展分布式新能源电源；分布式新能源电源定义为不直接与集中输电系统相连的35KV及以下电压等级的新能源电源；其特点是装机容量小，灵活便捷，靠近用户，就地取材，就地消费。能满足偏远或人口密集地区的特殊电力需求，节省输配电投资，调峰填谷。但其规模小，新能源的间歇性和随机性特点导致其出力不稳定，影响电网可靠性。
[0006]三是接入大规模储能装置；储能装置以蓄电池为主，与新能源电源配合使用，可以平滑新能源电源的不稳定出力，以提高供电可靠性。大规模储能装置成本很高，且利用率较低。
[0007]四是升级电网设备，发展智能电网；智能电网定义为完全自动化、智能化的电力传输网络，基于通信网络、信息技术、控制技术等控制电网节点，保证电厂到终端用户输配电过程中所有节点之间的信息和电能的双向流动。其特点是高度的信息集成，较强的电网自愈能力，电网可视化管理。但对技术成熟度和经济发展水平的要求非常高。
【发明内容】
[0008]为了解决现有技术的不足，本发明的目的是提供一种优化接入结构、合理系统布局、快速响应故障的新能源电源接入配电网的接入电路，能够提高系统可靠性并实现较好的经济环境效益。
[0009]本发明采用如下技术方案: 一种含新能源电源的高可靠性配电网系统，包括与主电源连接的主馈线、多个次馈线；所述主馈线上并联有多个主馈线负载支路，相邻主馈线负载支路间设有隔离开关；所述次馈线上并联有多个次馈线负载支路，相邻次馈线负载支路间设有隔离开关，次馈线的首端通过断路器和主馈线上的对应的联络开关连接到主馈线上形成次馈线隔离区，次馈线隔离区的尾端馈线与用于提供电源的风光储联合系统的输出端连接；所述主馈线的首端设有断路器，位于此断路器和与离它距离最近的联络开关之间的主馈线负载支路形成首端的主馈线隔离区，主馈线上其他位于相邻两个联络开关之间的主馈线负载支路形成多个主馈线隔离区，各个主馈线隔离区的尾端馈线与风光储联合系统的输出端连接。
[0010]进一步地，所述主馈线和次馈线上的各个负载支路均包括用电负荷，用电负荷通过串连的熔断器和变压器连接到主馈线或者次馈线上。
[0011]进一步地，所述断路器为高压断路器。
[0012]进一步地，所述风光储联合系统包括控制器，控制器的输出端分别与风电机组、太阳能电池阵和蓄电池的控制端连接，所述控制器还与逆变器连接，逆变器的输出端分别与各个主馈线隔离区和次馈线隔离区的尾端馈线连接。
[0013]进一步地，所述控制器为FACTS控制器。
[0014]本发明的有益效果:
(I)本发明将分布式的风光储联合系统接入电网，通过接入结构和合理的布局形成高可靠性的系统结构。风光储联合系统是将风力发电机、太阳能电池板和蓄电池组合，协同供电的优化系统，该系统充分发挥新能源零污染、高灵活度的发电优势，将储能装置与新能源电源相结合降低了新能源发电间歇性的特征，保证供电出力的稳定性，最佳的接入位置和合理的系统布局在不增加经济成本的基础上提高系统可靠性。
[0015](2)使电网可靠性最优化。首先将风光储联合系统接入各个孤岛的尾端，能够使受故障影响的负荷点一定有被恢复供电的可能，使故障发生位置的鲁棒性更强，确保尽量多的负荷点能在故障发生时被恢复供电，减少系统的缺电时间，从而提高系统可靠性。其次在夏天用电高峰期或者每日的用电高峰期，风光储联合系统能够根据负荷点需求量增加供电，缓解高峰电量，防止电量供不应求，系统断电的情况。本发明通过接入结构的设计使电网可靠性最优化。
[0016](3)使新能源利用最大化。本发明的设计将大规模电站分块化，分成多个小规模电源，使新能源能够就地接入、就地消费，尤其促进偏远地区和人口密集的城市地区新能源利用。
[0017](4)使故障响应最快化。设置多个风光储联合系统接入点，为每个孤岛接入一个风光储联合系统。一方面，在系统元件发生故障时，最快时间内做出响应，为受影响负荷点继续供电，无需等待故障修复。另一方面，设置的风光储联合系统接入点越多，新能源电源到负荷点的距离越短，使其能够在最短距离内对需求侧做出响应，为需求侧持续供电。
[0018](5)使环境效益最大化。传统能源发电会产生大量的二氧化碳、二氧化硫、粉尘等大气污染物，新能源发电的最大特点是清洁绿色，对环境不会造成污染。本发明能使新能源利用最大化，进而在最大程度上替代传统能源发电，减少大气污染物的排放，实现环境效益的最大化。
[0019](6)促进家庭式新能源利用的推广。本发明设计的新能源电源接入结构能够使系统可靠性最优化，新能源利用最大化，随着发电技术、信息技术、控制技术的不断完善，家庭式新能源电源的接入前景广阔。将新能源电源接入点家庭式化，保证每个家庭的电能自给自足，为自身的供电稳定性和电力系统的发展发挥最大的社会效益。
[0020](7)本发明给配电网划分区域，为每个区域接入一个风光储联合系统(RG);二是风光储联合系统(RG)的接入位置必须在尾端，能够最大程度的提高配电网可靠性。所以总的来说是配电网结构和布局上的创新。
【附图说明】
[0021]图1是本发明一种实施例的电路原理图；
图2是本发明一种实施例的风光储联合系统为负荷点供电的原理图。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
[0023]本发明的一种实施例的含新能源电源的高可靠性配电网系统，包括与主电源连接的主馈线、多个次馈线；所述主馈线上并联有多个主馈线负载支路，相邻主馈线负载支路间设有隔离开关；所述次馈线上并联有多个次馈线负载支路，相邻次馈线负载支路间设有隔离开关，次馈线的首端通过断路器和主馈线上的对应的联络开关连接到主馈线上形成次馈线隔离区，次馈线隔离区的尾端馈线与用于提供电源的风光储联合系统的输出端连接；所述主馈线的首端设有断路器，位于此断路器和与离它距离最近的联络开关之间的主馈线负载支路形成首端主馈线隔离区，主馈线上其他位于相邻两个联络开关之间的主馈线负载支路形成多个主馈线隔离区，各个主馈线隔离区的尾端馈线与风光储联合系统的输出端连接。风光储联合系统的输出端与主馈线隔离区和次馈线隔离区的尾端连接，能够使受故障影响的负荷点一定有被恢复供电的可能，使故障发生位置的鲁棒性更强，确保尽量多的负荷点能在故障发生时被恢复供电，减少系统的缺电时间，从而提高系统可靠性。
[0024]本发明中的主馈线和次馈线上的各个负载支路均包括用电负荷，用电负荷通过串连的熔断器和变压器连接到主馈线或者次馈线上。
[0025]本发明中所述断路器为高压