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4.4 供电能力对比
2个算例的TSC均为71.35MVA,但FDN能在任意负荷分布下达到TSC,而传统配网只在特定负荷分布下达到TSC,有时会很不均衡,即FDN使TSC在实际中很容易实现,真正提升了供电能力。此外,当多联络馈线容量小于单联络馈线容量时,FDN还会提高TSC,FDN的TSC研究详见文献[13]。
4.5 较大算例验证
本文方法与结论同样适用于较大规模算例。采用IEEERBTSbus4扩展算例分析,柔性化前后电网概况见附录B,分析对比结果见附录C。
5、结论
本文明确了柔性配电网FDN的定义及其特征;提出了以柔性开闭站FSS为核心的多馈线互联组网形态;提出了从现有接线到FDN的过渡方式;提出了FDN的运行方式以及安全性分析方法。与传统刚性配电网对比,发现FDN的优势如下:
1)在正常运行方面,FDN能较好地均衡馈线以及变电站主变的负载,安全裕度更高;而刚性配电网会出现重载或者轻载很不均衡的情况。
2)在N-1安全性方面,由于FSS在多回馈线间具有连续负荷分配能力,能充分利用网络相互支持,安全性更高;而刚性配电网依靠开关重构的负荷转移是离散的,相对FDN安全性更低。
3)在供电能力方面,FDN不仅会提升TSC,并且TSC能在各种负荷分布下达到,在实际中容易实现;而刚性配电网在很多分布下无法实现TSC。
柔性化是配电网发展的一个重要趋势,FDN概念会带来很多令人感兴趣的课题,如柔性化程度如何衡量、如何确定合理的柔性度。后续研究还将提高计算精度,计及损耗和FSS无功输出的独立性,并考虑DG、储能、用户响应等因素,研究FDN对消纳间歇性DG的作用。
必须指出,电力电子器件应用于中压配电网目前还存可靠性、损耗和成本等问题[20],FDN的研究仍处于概念和起步阶段,大规模的推广应用还需要时间。但随着科学技术的发展以及新型可关断器件的出现[20],FDN在未来应具有广阔的前景。
附录A 4端、6端FSS的FDN组网形态
随着FSS端口数的增加,FDN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。4端结构适用于双环和双射,如图A1所示。
6端结构适用于一个双环与一个单环,如图A2所示。
附录B IEEERBTSbus4扩展算例柔性化改造方案
图B1所示为IEEERBTSbus4扩展算例,在原始算例基础上新增加9回馈线,扩展后电网共3座33kV变电站、6台主变、16回10kV馈线。主干线路型号有JKLYJ-150和JKLYJ-1202种,对应额定容量分别为6.91MVA和5.83MVA,主变额定容量有16MVA和10MVA2种。扩展后电网详细数据如表B1所示。
图中:SPi为变电站;Si为主变;Fi为馈线;LPij为馈线上的等效负荷点;TSi为联络开关。
在联络点处安装FSS后,图B1改造后的FDN如图B2所示。图中:Ai,Bi,Ci表示FSS的端口,装置容量为10MVA。
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