[发明专利]一种包含四端口柔性开关的中压配电网双环拓扑结构

说明书

本发明涉及一种包含四端口柔性开关的中压配电网双环拓扑结构，其特征在于：其包括第一、第二两环网拓扑结构模块、第一～第二供电电源以及四端口柔直模块；所述第一环网拓扑结构模块的电源输入端分别与所述第一供电电源相连，所述第一环网拓扑结构模块的电源输出端与所述四端口柔直模块的第一、第二交流端口相连；所述第二环网拓扑结构模块的电源输入端分别与所述第二供电电源相连，所述第二环网拓扑结构模块的电源输出端与所述四端口柔直模块的第三、第四交流端口相连；所述第一、第二环网拓扑结构模块的负载端与用户端相连。本发明可以广泛应用于高可靠性能的中压配电网的设计领域。

技术领域

本发明属于配电网规划设计领域，具体涉及一种适用于高可靠性供电区域的包含四端口柔性开关的中压配电网双环拓扑结构。

背景技术

配电网是电能供应链中联系电网企业和终端用户的关键环节，是确保能源供应安全、实现经济效益、彰显电网企业社会责任与优质服务水平的重要载体。目前，国内高可靠性供电区域中压配电网以电缆环网为主，拓扑结构包括电缆单、双环网和n供1备几种，中压配电网的规划、建设和运行主要采取“环网建设、开环运行”的策略。对比国外东京、新加坡和巴黎等发达国家和地区户均停电时间5分钟左右的供电可靠性水平，我国高可靠性供电需求地区的配电网供电可靠性水平尚存在较大差距。

伴随着能源生产端光伏、发电等分布式清洁能源发电推广，能源消费端电动汽车、电采暖、储能等多元化负荷的发展，配电网正在由“无源”变为“有源”，潮流由“单向”变为“双向”。而光伏、风电等分布式电源有功功率受环境气候影响大，可控性差，随即性强；以电动汽车为代表具有储能特性的多元化负荷与用户行为特性强相关、用电负荷随机性强，V1G和V2G运行特性多变，配电网正在经历前所未有的历史变革。拓扑结构设计是规划和建设配电网的基础，灵活高效的接纳分布式电源和多元化负荷成为当前配电网拓扑结构设计面临的问题和焦点。电力电子技术的发展给配电网的发展注入了新的活力，柔性直流输配电技术的发展日新月异，电力电子变压器、柔性开关、动态电压恢复器等一系列装置已经在配电网中得以示范应用，在配电网结构变换、有功功率控制和无功电压调节等方面都取得了良好的应用案例。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种包含四端口柔性开关的中压配电网双环拓扑结构，该中压配电网双环拓扑结构适用于高负荷密度和高可靠性要求地区，包含四端口柔性开关设备的10kV配电网双环拓扑结构、网络内部设备配置标准、网络站室通道设施建设标准及保护配置方案，以实现10kV网络闭环运行和功率灵活可控，系统平均可用率超过99.9999％，同时适应分布式电源和电动汽车负荷接入。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种包含四端口柔性开关的中压配电网双环拓扑结构，其特征在于：其包括第一、第二两环网拓扑结构模块、第一～第二供电电源以及四端口柔直模块；所述第一环网拓扑结构模块的电源输入端分别与所述第一供电电源相连，所述第一环网拓扑结构模块的电源输出端与所述四端口柔直模块的第一、第二交流端口相连；所述第二环网拓扑结构模块的电源输入端分别与所述第二供电电源相连，所述第二环网拓扑结构模块的电源输出端与所述四端口柔直模块的第三、第四交流端口相连；所述第一、第二环网拓扑结构模块的负载端与用户端相连。

所述第一、第二两环网拓扑结构模块结构相同，均包括一个以上配电模块以及两对以上电缆模块，且各对所述电缆模块双回环入或环出各所述配电模块。

各所述配电模块串联连接，且位于最前端的所述配电模块作为所述第一或第二环网拓扑结构模块的电源输入端，其内的两回进线分别通过所述电缆模块与所述第一或第二供电电源相连，两回馈线分别通过所述电缆模块与下级配电模块相连；位于最末端的所述配电模块作为所述第一或第二环网拓扑结构模块的电源输出端，其内的两回进线分别通过所述电缆模块与上级配电模块相连，两回馈线分别通过所述电缆模块与所述四端口柔直模块相连；其他各所述配电模块内的两回进线和馈线分别通过所述电缆模块与其上、下级配电模块相连，构成串联结构；各所述配电模块的出线作为所述环网拓扑结构模块的负载端与所述用户端相连。