一种多闭环多分段互联电网接线结构及系统的制作方法

本发明涉及电力系统领域，尤其涉及一种多闭环多分段互联电网接线结构及系统。

背景技术：

随着智能电网的高速发展，智能配电网的应用也已全面展开。各地均根据自己的实际发展阶段，提出了适合本地区供电可靠性要求的配电网接线结构，并持续研究可靠性更高、结构更合理、经济效益更好、更适合智能配电网发展方向的配电网络结构。为满足高可靠性得要求，环网供电结构是首选。

目前环网供电结构主要是如图19所示的双链闭环接线结构配电网接线结构，可以看出该接线结构实际上是由同一个变电站同一段母线上的两回出线，经若干个单母分段接线形式的开关站形成一个闭环接线，两个闭环接线通过2回配电线路连接，即有2回联络线(注：闭环一与闭环二之间的两回线路)。该接线结构中的每个闭环内有一个开关站分段断路器处于合闸状态，其它开关站的分段断路器处于分闸状态。每个开关站均设有分段或进线备自投功能，一个双链闭环接线单元设有一套区域备自投及区域过负荷联切功能。采用这种接线结构的配电网，当出现某一个闭环失去电源之后，可经联络线将全部负荷转移至另一个闭环来供电。

然而，这种双链闭环接线型配电网接线结构有一定的缺陷，就是需要依赖于区域备自投功能才能实现负荷的自动转供，如图20所示，即如当出现左边变电站失压时，区域备自投功能动作跳开左边变电站对应的两回出线上的线路断路器，确认跳开后，合上闭环间联络线上的线路断路器，实现闭环结构一全部负荷由闭环二转供。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种多闭环多分段互联电网接线结构，通过在不同变电站所在的闭环结构之间设置至少两座开关站，实现了当变电站电源失去时，每座开关站都可以通过分段备自投装置实现负荷按开关站分段转供，即分别由每个开关站不失压母线经分段断路器恢复供电，解决了现有技术中依赖于区域备自投功能才能实现负荷自动转供的技术问题。

本发明实施例提供的一种多闭环多分段互联电网接线结构，包括闭环结构、开关站、线路断路器、设置在所述开关站中的分段断路器；

所述闭环结构包括一个变电站、从所述变电站母线上引出的两回联络线构成的闭合回路、分布在所述变电站两侧的所述联络线上的线路断路器；

所述变电站数量为至少两个；

所述不同变电站所在的所述闭环结构之间通过至少两个所述开关站连接；

所述开关站通过开关站母线与所述闭环结构的所述联络线电性连接；

所述开关站母线两侧的联络线上分别设置有线路断路器；

所述线路断路器都处于合闸状态，所述分段断路器都处于分闸状态。

可选地，

所述开关站母线的接线方式为单母分段接线。

可选地，

所述分段断路器两侧的所述开关站母线，以所述分段断路器为中心向两侧依次连接着远离所述变电站的联络线、靠近所述变电站的联络线、所述开关站母线出线负荷。

可选地，

所述闭环结构之间的开关站数目都相同。

可选地，

所述变电站只包括一条变电站母线，且每两个所述闭环结构之间都通过至少两个所述开关站连接。

可选地，

所述变电站都包括至少两条变电站母线。

可选地，

所述变电站分为两类，第一类为只有一条所述变电站母线的所述变电站，第二类为有至少两条所述变电站母线的所述变电站。

可选地，

所述开关站均设置有备自投装置。

可选地，

所述开关站均设置线路差动保护装置。

本发明实施例提供的一种基于多闭环多分段互联配电网接线结构的供电系统，包括如本发明实施例提及的任意一项或几项所述多闭环多分段互联配电网接线结构。

可选地，

所述多闭环多分段互联配电网接线结构连接成网络形状。

可选地，

所述多闭环多分段互联配电网接线结构连接成雪花形状。

从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：

1、通过在不同变电站所在的闭环结构之间设置至少两座开关站，实现了当变电站电源失去时，每座开关站都可以通过分段备自投装置实现负荷按开关站分段转供，即分别由每个开关站不失压母线经分段断路器恢复供电，解决了现有技术中依赖于区域备自投功能才能实现负荷自动转供的技术问题，不依赖网络，可靠性高。

2、分段断路器两侧的开关站母线，以分段断路器为中心向两侧依次连接着远离变电站联络线、靠近变电站联络线、开关站母线出线负荷，这样可以保证正常运行时，负荷电流在母线上向两侧流动，以达到限制负荷电流的流向、降低开关站母线损耗的目的。

3、本实施例中采用的多闭环多分段的接线结构，使得运行中发生变电站故障时，发生故障的变电站所在的闭环结构中的负荷可以被分别转移到其他几个正常运行的闭环结构中，使得正常运行时每个闭环带负荷能力提高到，接入开关站的数量增加，也就是节约了配电出线间隔数量，极大提高了设备利用率，降低了配电网建设的投资。

4、闭环间联络断路器较多，有利于负荷转供及运行方式调整。

5、本实施例中的每座开关站的接线形式相同，能够做到标准统一；开关站运行方式及备自投装置配置也均相同，可以统一设计标准、便于建设，可有效提高设计、施工、运行管理的效率。

6、负荷转供后，如出现过负荷情况，则区域过负荷联切将切除部分次要负荷，以保证重要负荷的可靠供电，而对于重要负荷供电的闭环供电单元，可以限制正常运行时每个闭环内供电负荷率，以满足母线遇到故障时负荷转供能力要求，达到不用联切负荷的目的，本实施例中，随着闭环结构的增多，可以满足各种不同的母线故障情况，例如双闭环结构可以满足母线N-1时负荷转供能力要求，三闭环结构可以满足母线N-1-1时负荷转供能力要求，四闭环结构可以满足母线N-1-1和N-1-1-1时负荷转供能力要求。

7、多闭环多分段互联电网接线结构连接成的基于多闭环多分段互联配电网接线结构的供电系统中一个变电站可以通过多条变电站母线构成多个闭环结构从而可以组合出适用于不同建设规模、不同建设阶段、不同街区物理态势的街区模型。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例提供的一种多闭环多分段互联电网接线结构的一个实施例的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种多闭环多分段互联电网接线结构中的开关站母线接线图；

图3为本发明实施例提供的一种多闭环多分段互联电网接线结构的另一个实施例的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种多闭环多分段互联电网接线结构的一个实施例的一种正常运行结构示意图；

图5为本发明实施例提供的一种多闭环多分段互联电网接线结构的一个实施例的一种故障结构示意图；

图6为本发明实施例提供的一种多闭环多分段互联电网接线结构的一个实施例的另一种故障结构示意图；

图7至图18为本发明实施例提供的一种多闭环多分段互联电网接线结构的不同实施例的结构示意图；

图19和图20为现有技术中接线结构正常运行和故障时的结构示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种多闭环多分段互联电网接线结构，通过在不同变电站所在的闭环结构之间设置至少两座开关站，实现了当变电站电源失去时，每座开关站都可以通过分段备自投装置实现负荷按开关站分段转供，即分别由每个开关站不失压母线经分段断路器恢复供电，解决了现有技术中依赖于区域备自投功能才能实现负荷自动转供的技术问题。

请参阅图1至图18本发明实施例提供的一种多闭环多分段互联电网接线结构，包括闭环结构、开关站、线路断路器4、设置在开关站中的分段断路器3；

闭环结构包括一个变电站1、从变电站母线5上引出的两回联络线2构成的闭合回路、分布在变电站1两侧的联络线2上的线路断路器4；

变电站1数量为至少两个；

不同变电站1所在的闭环结构之间通过至少两个开关站连接；

开关站通过开关站母线5与闭环结构的联络线2电性连接；

开关站母线5两侧的联络线2上分别设置有线路断路器4；

线路断路器4都处于合闸状态，分段断路器3都处于分闸状态。

开关站母线5的接线方式为单母分段接线。

需要说明的是，开关站包括开关站母线5和分段断路器3，变电站1包括220kV变电站、110kV变电站、66kV变电站和35kV变电站，开关站包括110kV开关站、66kV开关站和35kV开关站。

如图2所示，分段断路器3两侧的开关站母线5，以分段断路器3为中心向两侧依次连接着远离变电站1的联络线2、靠近变电站的1联络线2、开关站母线5出线负荷，有效的限制了负荷电流的流向，使得负荷电流在开关站母线5上向两侧流动。

闭环结构之间的开关站数目都相同。

如图1所示，变电站1只包括一条变电站母线，且每两个闭环结构之间都通过至少两个开关站连接。

如图3所示，变电站1都包括至少两条变电站母线。

如图7至图18所示，变电站1分为两类，第一类为只有一条变电站母线的变电站1，第二类为有至少两条变电站母线的变电站1，每个变电站1有多条母线，这多条母线构成的多个闭环结构之间的多种连接关系构成了多种形态的供电网络，适用于不同建设规模、不同建设阶段、不同街区物理态势。

需要说明的是，本实施例的附图中断路器实心代表断路器合闸，断路器空心代表断路器分闸，这里说的断路器是对线路断路器4和分段断路器3的统称。

前述开关站均设置有备自投装置，这种备自投装置可以实现开关站进线备自投功能、分段备自投功能、区域备自投功能。

前述开关站均设置线路差动保护装置。

本发明实施例提供的一种基于多闭环多分段互联配电网接线结构的供电系统，包括如本发明实施例提及的任意一项或几项多闭环多分段互联配电网接线结构。

多闭环多分段互联配电网接线结构连接成雪花形状，如图7和图15所示。

多闭环多分段互联配电网接线结构连接成网络形状，如图12、图13、图14、图15、图16、图17、图18所示，以图7所示的前述雪花形状的多闭环多分段互联配电网接线结构为例，多个如图7所示的前述雪花形状的多闭环多分段互联配电网接线结构就组成了如图15、图16、图17所示的网络形状的多闭环多分段互联配电网接线结构。

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

上面是对一种多闭环多分段互联电网接线结构的结构和连接方式进行的详细说明，为便于理解，下面将以一具体应用场景对一种多闭环多分段互联电网接线结构的应用进行说明，应用例包括：

如图4所示，正常运行时，四个闭环结构中的所有线路断路器4都处于合闸状态，闭环结构之间的所有分段断路器3都处于分闸状态，四个闭环结构的电流互不流通，每个变电站1供应各自的负荷，该接线结构中共有4个闭环结构，每个闭环结构共接有6段开关站母线5。

如图5所示，当图中上方的闭环结构内的变电站1出线故障或者检修的时候，通过分段备自投或者手动将上方的闭环结构内的所有开关站母线5两端的线路断路器4都分闸，所有与上方的闭环结构相连的开关站中的分段断路器3都打开，这样就将上方的闭环结构内的负荷通过分段转供装置平均转移到其他三个闭环结构中，解决了对区域备自投功能的依赖；此时其它三个闭环结构各需要增加承担失压闭环结构的2段开关站母线负荷，假设每段开关站母线5所带负荷容量相同，则每个闭环结构正常运行时的负荷率：6÷(2+6)＝6÷8＝75％，而如图20所示，现有技术中闭环一的变电站失压之后，闭环二将承担闭环一的所有负荷，则正常运行时，每个闭环结构的负荷率为50％，而采用本发明接线结构正常运行时每一个闭环的负荷率可以提高到75％，另25％作为负荷自动转供的备用容量，可以看出采用本发明接线结构方案克服了原接线结构正常运行时需要的备用容量过高的缺点。

如图6所示，当上方的变电站1因为故障或者检修先出现失压之后，下方变电站1也出现失压，此时，下方的闭环结构内的所有开关站母线5两端的线路断路器4都分闸，所有与下方的闭环结构相连的开关站中的分段断路器3都打开，这样下方的闭环结构内的负荷和上方的闭环结构内的负荷被平均转移到左右两侧的闭环结构中，实现负荷转供。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。