基于柔性多状态开关的配电网负荷紧急转供方案研究

詹敏

摘要：传统配电网负荷紧急转供方案存在转供时间长、供电可持续差的缺陷，为此提出了一种基于柔性多状态开关的配电网负荷紧急转供方案。通过设计开关在均衡状态、打开状态、关闭状态下的柔化处理公式，建立对转供约束条件，并通过建立转供目标函数，定位配电网负荷紧急转供目标点，获取负荷转供次数，在约束条件与目标匹配的基础上，实现对配电网负荷的紧急转供。此外，采用设计对比实验的方式，验证了提出方案在配电网应用中，可有效的缩短转供所需时间，以此证明了提出方案的转供处理效率更高，可保持对用户供电的连续性。

关键词：柔性多状态开关;配电网负荷;紧急转供

中图分类号：V242 3 文献标识码：A

0引言

柔性多状态开关简称SNOP，可将多个交，变流电压通过相同直流母线将其连接，以此实现在不同等级电压下馈线的交互，可用于解决配电网向用户供电能力不足的问题，以此提高供电的综合能力及分布式转供时间。基于市场对于用电量需求的增多，国内有关部门针对配电网负荷转供的开展增多。目前最为常见的转供方案是对配电网结构的二次构建，规划一条备用供电方案，为新用户提供延展电力线路，降低电网负荷产生的网损。随着电力相关部门对此方面研究的深入，对配电网二次构建的研究开展集中到网络分段开关的重构。通过改变供电开关的实时状态，调整用电拓扑结构，以此实现配电网馈线与变电站之间电压的交互，一经供电出现超负荷现象时，电网关闭总开关，打开备用线路负开关。进而使超出供电能力的负荷电压进行转移，提升多个供电线路的平衡能力，消除电量过载问题。目前此种调整柔性多状态开关的方法已经受到了电力部门的广泛认可，并在不断实践中得到了全面优化，为了进一步提升配电网运行能力，下述将基于柔性多状态开关的应用，开展配电网负荷紧急转供方案的详细研究，以起到改善电力部门运营现状的作用。

1配电网负荷紧急转供方案设计

1.1计算电力负荷转供约束条件

考虑到配电网配置内包含多条电力回馈线，假定配电网内有2处供电电源，在第1条开关（对应电源1）上取电，此时状态下第n+1条母线出现电力负荷故障。先分析在柔性状态下开关的不同运行状态，包括开关均衡状态、打开状态、关闭状态下等的耗能功率，忽略开关的过载能力，整合多状态下的电力负荷计算公式，将获取的电力负荷量、电网标准荷载能力进行柔化处理。开关均衡状态、打开状态、关闭状态下的柔化处理公式可用如下公式表示：

2实验论证分析

提出对比实验，选择电力市场内某大型配电网为此次实验的试点场所，随机选择周边小区500名用电用户作为此次实验的研究对象，模拟用户供电环境，要求用户按照正常生活方式用电。先使用本文设计的配电网负荷紧急转供方案，获取在150、300、400、500名用户在负荷电压供电情况下，单位时间内配电网的符合转供所需时间。再获取单位时间内传统负荷紧急转供方案的电力转供时间。对比两种方案在單位时间内的转供效率。

为了确保实验结果的有效性，忽略磁场等外界因素对其的影响，并要求两组实验均在相同环境下进行。整理实验结果数据，如下图1。

根据上述图1数据可知：本文设计的配电网负荷转供方案转供负荷电量所需时间较短，为此可得出结论：在相同用户条件下，相比传统的转供方案，本文设计的基于柔性多状态开关的配电网负荷紧急转供方案，在实际应用中可有效的缩短负荷电量转供时间，以此起到提高转供效率的作用。

3结束语

本文提出了一种基于柔性多状态开关的配电网负荷紧急转供方案，在面向配电网用户用电超负荷的状态下，不仅要以提高供电质量为目标，同时应考虑到供电的连续性。通过本文研究与方案设计，体现了持续供电方法的优越性，并实现了低成本、高效率的完成对用户的高质量电力供应。为市场内电力行业的协同发展提供了技术与决策的支撑。