一种含分布式电源的配网开关的优化配置及投切系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种含分布式电源的配网开关的优化配置及投切系统，包括两条馈线BUS1及BUS2，每条馈线分为六个分段，其中第一条馈线BUS1分成Seg1、Seg2……Seg6六个分段，第二条馈线BUS2分成Seg7、Seg8……Seg12六个分段；一条馈线上设置6个负荷点，其中第一条馈线BUS1的为LP1至LP6，第二条馈线BUS2的为LP7至LP12；两馈线间安装一常开的联络开关；一分布式电源通过断路器接入第一条馈线BUS1；相邻的负荷点之间设置一个分段开关；联络开关以及每个分段开关均安装有具有通信功能的馈线终端设备FTU；FTU能检测开关的状态信息以及接受主站的命令控制开关的关断。

【技术实现步骤摘要】
一种含分布式电源的配网开关的优化配置及投切系统
本技术涉及含分布式电源配网的自动化领域，尤其涉及一种含分布式电源的配网开关的优化配置及投切系统。
技术介绍
目前配电网作为电力系统的重要环节，一般在电力系统的末端，直接与用户联系、向用户供应电能、分配电能，因此提高配电网的可靠性对保证用户用电质量、提高人民生活水平具有重要意义。为提高配网的可靠性水平，可在馈线上合适的位置安装适当数量的开关，把配网馈线划分为若干“区段”，然后安装与相邻馈线相连的联络开关，以尽可能地减小包含故障发生点在内的持续停电范围，并尽可能地将故障区段以外的“非故障区段”通过相邻的馈电线路或电源进行供电，以提高配网供电可靠性。但可靠性的提高是以增加开关投资成本和运行维护费用为代价的，仅仅为了提高供电可靠性显然是不经济的，同时也是不切实际的。所以有必要对配网馈线的开关进行优化配置，以使配网在满足一定可靠性指标的基础上开关总投资成本和运行维护花费最小。分布式电源(DG)作为一种环保、投资少、见效快、安装灵活的发电方式越来越多的接入到配电网中。分布式发电技术在配电网中的应用有着巨大的优势，但同时其对配电网产生一定的影响。接入分布式电源之后，配电网从放射状的结构变为多电源结构，这可能使配电网潮流的大小和方向发生很大的变化，这种将对电能质量、继电保护、可靠性等多方面产生影响。这些影响可能是对配电网是有利的，也可能是不利的，为了更好的利用用分布式电源，充分发挥分布式电源的积极作用，有必要对分布式电源对配电网的影响进行分析和研究。随着分布式电源越来越多地接入配电网，配电网开关优化配置的模型及算法也将发生一定的改变。分布式电源接入配电网后，当配网馈线上发生故障时，配电网可能会出现含有分布式电源以及本地负荷的孤岛运行方式。为能够形成合理的孤岛，提高供电可靠性，充分发挥分布式电源的作用，需要在含有分布式电源的配电网进行优化开关配置以及合理的开关投切操作。本技术提出一种含分布式电源的配网开关的优化配置及投切系统，对充分发挥分布式电源的优势、节约投资、提高含分布式电源配网的供电可靠性等有积极作用。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种可有效降低含分布式电源的配电网的开关投资成本且供电可靠性较好的含分布式电源的配网开关的优化配置及投切系统。实现本技术目的的技术方案是提供一种含分布式电源的配网开关的优化配置及投切系统，包括两条馈线BUS1及BUS2，每条馈线分为六个分段，其中第一条馈线BUS1分成Seg1、Seg2……Seg6六个分段，第二条馈线BUS2分成Seg7、Seg8……Seg12六个分段；一条馈线上设置6个负荷点，其中第一条馈线BUS1的为LP1至LP6，第二条馈线BUS2的为LP7至LP12；两馈线间安装一常开的联络开关；一分布式电源通过断路器接入第一条馈线BUS1；相邻的负荷点之间设置一个分段开关，分别为x1～x10；联络开关以及每个分段开关均安装有具有通信功能的馈线终端设备FTU；能检测开关的状态信息以及接受主站的命令控制开关的关断的FTU均与电力系统主站通讯连接。进一步的，FTU通过光纤有线或者GPRS无线的方式与电力系统主站通讯连接。本技术具有积极的效果：本技术考虑到了目前分布式大量接入配电网的情况，结合传统的配网开关优化配置方案，针对一含分布式电源的典型双电源供电系统，分析分段开关的可能安装地点，首先进行开关优化配置，再考虑在故障情况下，如何对开关进行合理的操作以充分利用分布式电源的优点，以提高配网供电可靠性。本技术对含分布式电源的配电网的开关优化配置以及发生故障后合理的开关操作顺序具有一定指导意义和实用价值，对提高供电质量、改善人民生活水平具有积极作用。附图说明图1是实施本技术的含分布式电源的典型双电源供电系统结构图；图2是开关投切系统示意图。具体实施方式（实施例1）见图1，图1是实施本技术的含分布式电源的典型双电源供电系统结构图，该供电系统包括两条馈线，每条馈线可分为六个分段，一条馈线上有6个负荷点，两馈线间安装一常开的联络开关，一分布式电源通过断路器接入第一条馈线，x1~x10为可能安装分段开关的地点。利用成本-效益原理建立开关优化的数学模型，将可靠性效益表示为用户停电损失，有利于将可靠性成本和效益统一在配电网的经济性上进行衡量；在开关优化模型中，具体而言开关投资成本、运行维修费和电网停电损失费都采用年等值法分别进行计算。采用优选算法确定开关配置的地点和数量，有助于经济、可靠地形成孤岛，使配网的故障后恢复和运行的方式更加灵活，以及综合费用(包括开关投资成本、运行维护费和停电损失费)最低。附图2是开关投切系统示意图，安装在配网上的馈线终端装置(FTU)对开关设备进行监控，完成遥测、遥信、遥控以及故障检测等功能，FTU1，FTU2…FTUn检测配电网的运行情况和各种参数，即监测控制所需信息，包括开关状态、相间故障、接地故障以及故障时的参数等，并将这些信息通过光纤有线或者无线的方式传递到主站。馈线终端装置并执行主站下发的命令，对开关设备进行控制，实现故障定位、故障隔离和非故障区域快速恢复供电功能。发生故障后，通过馈线自动化装置对配电系统进行故障定位，并根据分布式电源的发电量匹配适当的负荷，再通过一定顺序的开关操作形成孤岛，使配电系统的停电时间和区域最小。为了使参加操作的开关数量以及开关投切的次数最少，分布式电源孤岛应该尽量靠近配电网末端。由于配电网一般采用辐射状结构，故障恢复时由配电网自上而下地恢复供电，首先恢复孤岛的上游线路，然后将孤岛同期并网。如附图2所示，划分适当的负荷分区和实现孤岛运行需要实时获得配网的拓扑结构、分布式电源的发电量及发电特性、负荷的容量大小等，并需要借助高速的通信网。每个开关设备均安装了具有通信功能的馈线终端设备(FTU)，FTU能检测开关的状态信息以及接受主站的命令控制开关的关断等；孤岛运行条件包括同步约束、功率平衡约束和传输线安全约束，配网发生故障后，主站判断分布式电源是否满足孤岛运行条件，FTU接受主站传递过来的开关操作信息控制开关的开断，以完成要进行孤岛划分，这样可以在配网故障情况下让分布式电源承担一部分本地负荷的供电，减小停电面积，提高配电网的供电可靠性。本技术提出了一种含分布式电源的配网开关的优化配置及投切系统，对含分布式电源的配电网馈线开关优化配置的任务就是通过配置开关划分适当的负荷分区，若配网发生故障，再通过合适开关操作使配电网部分负荷以孤岛运行方式，尽量提高供电可靠性。本技术可以提高配电网的供电可靠性，具有良好的社会效益，同时通过优化开关配置减小了供电部门的投资，提高了经济效益，具有很高的实际应用价值和推广前景。以上实施例仅供说明本技术之用，而非对本技术的限制，有关
的技术人员，在不脱离本专利技术的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变型，因此所有等同的技术方案也应该属于本专利技术的范畴之内，应由各权利要求限定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含分布式电源的配网开关的优化配置及投切系统，其特征在于：包括两条馈线BUS1及BUS2，每条馈线分为六个分段，其中第一条馈线BUS1分成Seg1、Seg2……Seg6六个分段，第二条馈线BUS2分成Seg7、Seg8……Seg12六个分段；一条馈线上设置6个负荷点，其中第一条馈线BUS1的为LP1至LP6，第二条馈线BUS2的为LP7至LP12；两馈线间安装一常开的联络开关；一分布式电源通过断路器接入第一条馈线BUS1；相邻的负荷点之间设置一个分段开关，分别为x1～x10；联络开关以及每个分段开关均安装有具有通信功能的馈线终端设备FTU；能检测开关的状态信息以及接受主站的命令控制开关的关断的FTU均与电力系统主站通讯连接。

【技术特征摘要】
1.一种含分布式电源的配网开关的优化配置及投切系统，其特征在于：包括两条馈线BUS1及BUS2，每条馈线分为六个分段，其中第一条馈线BUS1分成Seg1、Seg2……Seg6六个分段，第二条馈线BUS2分成Seg7、Seg8……Seg12六个分段；一条馈线上设置6个负荷点，其中第一条馈线BUS1的为LP1至LP6，第二条馈线BUS2的为LP7至LP12；两馈线间安装一常开的联络开关；一分布...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘曙冰，陆政，高莹，汪立俊，毛涛，
申请(专利权)人：国网江苏省电力公司常州供电公司，国网江苏省电力公司，国家电网公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32