深度！柔性配电网定义、组网形态与运行方式-第2页-北极星输配电网

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可看出,FSS组网的FDN与传统主备接线模式具有相同拓扑,区别是用柔性开关替代刚性开关,故主备接线能方便地改造为FSS组网的FDN。

电缆网多联络改造以2个单环网为例,见图4。

在图4中,安装FSS后,闭合联络开关S1、S2,改造后的FDN3回馈线将实现柔性闭环运行。

可以看出,一座多端FSS如同集线器Hub,就可以方便地实现多回馈线的环网形式。

2.4 FDN组网形态小结

1）宜基于现有配电网结构形成FDN组网形态,常用的单联络、多分段多联络、主备、双环等接线都能方便地改造为以FSS为核心组网的FDN。

2）FDN宜部分柔性化,即在网络关键位置柔性化改造,而非全面采用柔性开关替代刚性开关。优点是性价比更好。3）馈线间宜通过单座FSS形成多馈线的柔性闭环组网,而不是通过多座FSS互联。优点是简化网络结构、减少FSS个数。

随着FSS端口数的增加,通过FSS互联的典型接线模式还有很多,例如4端互联和6端互联(见附录A)。由于端口数更多的FSS造价更昂贵、控制更复杂,因此,本文不作详细分析,以下重点对2端和3端FSS组网的FDN进行分析。

3、FDN的运行方式及安全分析方法

以3端FSS互联的2个电缆单环网为例说明FDN的工作方式。为方便与刚性配电网对比,采用第2节图4的FDN改造示意图。

3.1 正常运行方式

电缆网多联络改造后的FDN,正常运行如图5所示,在图5中A1、B1、C1表示FSS的3个端口。

实际中负荷一般分布不均衡,但是由于在正常工作状态下,与FSS相联络的3回馈线间的潮流能选择方向平滑地相互支援,故FDN的馈线等效负荷却能做到相对均衡,达到均衡馈线负荷的目的。

以图5为例,3端FSS在正常运行方式下,以均衡馈线负荷为目标,理想的潮流调节策略如下：

FSS调节互联馈线的潮流量为ΔAFjΔAFj,调节后每回馈线等效负荷为,其中：

式中：j、n取值范围为(j,n)={(1,x),(2,y),(3,z)}(j,n)={(1,x),(2,y),(3,z)}

关于馈线j的等效负荷>”问题,当馈线j的总负荷∑i=1nLj,i∑i=1nLj,i小于3回馈线所带负荷的平均值13(∑i=1xL1,i+∑i=1yL2,i+∑i=1zL3,i)13(∑i=1xL1,i+∑i=1yL2,i+∑i=1zL3,i)时,式(1)中取“+”,表示与馈线j相连的端口吸收功率,相对馈线j等效为ΔAFjΔAFj的负荷,故增大了馈线j的负荷;反之,式(1)中取“-”,表示端口输出功率,相对馈线j等效为ΔAFjΔAFj的电源(图5中可以用负的负荷表示),故减小了馈线j的负荷。3端以上FSS潮流调节和上述原理类似。还需指出,柔性直流的FSS可以做到无功独立控制[18]。

3.2 故障运行方式

3.2.1 刚性配电网故障-1

刚性配电网故障后,将通过操作开关进行负荷转带[13]。例如2分段2联络接线中,某馈线出口故障时,首先断开出口开关,再断开故障下游最近开关隔离故障,然后将非故障段的负荷通过闭合联络开关进行负荷转带。如有需要,可先断开某个分段开关将负荷分为2部分,再分别转带给2回馈线。上述过程,总是先断开馈线出口开关,由于开环运行,因此,非故障段用户都会出现短时停电。

3.2.2 FDN故障-1

电缆网多联络FDN的N-1故障见图6,当馈线F1出口发生故障后,先隔离故障,非故障区段由F2、F3供电。由于正常是闭环运行,因此,故障后消除了非故障段短时停电,提高了供电可靠性。

如果仅安装FSS而不配以其他措施,可靠性提升并不能保证,甚至考虑FSS故障率后,整体可靠性反而会下降。因此,过渡到FDN还采取技术措施：1）有选择地将负荷开关升级为断路器;2）保护及自动化升级,实现故障区段瞬时隔离。

图6中3端FSS在N-1故障运行状态下,负荷转带策略以均衡对端互联馈线F2、F3负荷为目标,理想的潮流调节策略如下：

原标题：【热点专题论文】天津大学肖峻等：柔性配电网：定义、组网形态与运行方式

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