什么是”雪花網“？

圖片

“雪花網”，顧(gu)名思義，因該電網的重要節點聯結(jie)起來(lai)的方(fang)式與雪花瓣形(xing)狀相(xiang)似(si)。

01優勢

安(an)全可靠、經濟高(gao)效、綠色低碳(tan)、服務(wu)優質、優化互(hu)動。

02結構

依托最優分(fen)段(duan)聯絡技術和分(fen)層分(fen)群理(li)論，以現(xian)有柔性多(duo)狀態(tai)開關站(zhan)和4調(diao)光纖(xian)縱差(cha)保護(hu)10千(qian)伏線路(lu)為(wei)(wei)基礎，以環(huan)網箱(xiang)為(wei)(wei)組(zu)(zu)網單元，由4座變電站(zhan)的(de)8條(tiao)(tiao)10千(qian)伏線路(lu)或者3座變電站(zhan)的(de)6條(tiao)(tiao)10千(qian)伏線路(lu)按照有規則的(de)聯絡組(zu)(zu)成電纜主干(gan)(gan)網，形(xing)成八邊形(xing)或者六邊形(xing)“雪花網”。其中任意(yi)4條(tiao)(tiao)線路(lu)合環(huan)運行，達到開關全斷路(lu)器、通信全光纖(xian)、終端全三遙、主干(gan)(gan)線路(lu)全光纖(xian)縱差(cha)的(de)標(biao)準(zhun)。

03特點

設備方面：確定以光(guang)纜先于電纜敷(fu)設的(de)思路(lu)，為自動(dong)化(hua)設備調試(shi)爭取時(shi)間裕(yu)度，確保(bao)設備調試(shi)的(de)一次性成功(gong)。實(shi)現電網控制終(zhong)端(duan)、光(guang)纖通信終(zhong)端(duan)網、智(zhi)能融合終(zhong)端(duan)全覆(fu)蓋。

搭建(jian)了(le)更堅(jian)強、易拓展、網格化(hua)的能(neng)(neng)源(yuan)配置(zhi)平臺(tai)，構建(jian)起(qi)了(le)交直(zhi)流系統并存的混(hun)合運行方式，能(neng)(neng)夠(gou)抵御新能(neng)(neng)源(yuan)不(bu)確定(ding)特(te)性給電(dian)網帶(dai)來的負(fu)荷(he)沖擊，可適(shi)應新能(neng)(neng)源(yuan)、儲能(neng)(neng)、電(dian)動(dong)汽車等(deng)多元(yuan)化(hua)負(fu)荷(he)高比(bi)例接入(ru)電(dian)網。

技術方面：成立技術小(xiao)組就復雜(za)網(wang)架結(jie)合環分析、配電變壓器故障研(yan)判等技術難題開(kai)展技術攻關，克服了光纜縱差保(bao)護裝置調試復雜(za)性的高等困難，為快速送電打(da)下堅實基礎

運用網(wang)絡自動重構技術、在線合環計算(suan)技術等，實現(xian)了負荷靈活轉移，快速自愈，以(yi)形態變化促(cu)進功能(neng)升(sheng)級，提升(sheng)經濟效益，電網(wang)承載能(neng)力提升(sheng)近(jin)30%。

通過(guo)用戶(hu)站和(he)系統站的2類數字(zi)化接入(ru)，實現配(pei)電網“動態重構”標準(zhun)策略，為電網數字(zi)化轉(zhuan)型提供示范作(zuo)用。同時，在部分(fen)園(yuan)區內主動延(yan)伸(shen)電網，方便園(yuan)區內企業就近接入(ru)，減少用電接入(ru)成本，提高園(yuan)區招商引資利益(yi)。

04演變過程

在電(dian)網發展的最(zui)初階段(duan)，一般(ban)采用(yong)輻射式(shi)供電(dian)。這(zhe)種結(jie)構方(fang)式(shi)簡單、投(tou)資小，但是供電(dian)可靠性(xing)難以保(bao)證，一旦(dan)線路(lu)中某(mou)個節點發生(sheng)故障(zhang)，將會造成故障(zhang)節點之后的線路(lu)全部停電(dian)。

隨著電(dian)(dian)網(wang)(wang)快速發(fa)展，10千(qian)伏(fu)電(dian)(dian)網(wang)(wang)結構逐步升級(ji)為現在(zai)的(de)單(dan)環(huan)網(wang)(wang)、雙(shuang)環(huan)網(wang)(wang)，當(dang)某個節點發(fa)生故障時，故障節點之后的(de)線路可以由環(huan)網(wang)(wang)結構中的(de)對(dui)側電(dian)(dian)源(yuan)供(gong)電(dian)(dian)，這(zhe)樣大大提高(gao)了(le)電(dian)(dian)網(wang)(wang)的(de)供(gong)電(dian)(dian)可靠性。

“雪花網”是由10千伏(fu)單(dan)環(huan)網、雙(shuang)環(huan)網演變(bian)升級而成(cheng)(cheng)，是更能適應新(xin)型電力系統發展新(xin)需求(qiu)的(de)10千伏(fu)電網新(xin)形態。如(ru)果現(xian)狀(zhuang)為3組標(biao)準(zhun)站間(jian)聯(lian)絡(luo)單(dan)環(huan)網，再新(xin)建3個站內(nei)聯(lian)絡(luo)，形成(cheng)(cheng)三站雪花網結構；如(ru)果現(xian)狀(zhuang)為2組標(biao)準(zhun)雙(shuang)環(huan)網，則(ze)需要新(xin)建2個站間(jian)聯(lian)絡(luo)、4個站內(nei)聯(lian)絡(luo)，形成(cheng)(cheng)四站雪花網結構。雪花網僅需對現(xian)狀(zhuang)網架(jia)優(you)化調(diao)整(zheng)，不會大拆大建。

05成效

（1）與傳統電網相比(bi)供(gong)電可靠率提升至99.99965%，使用效率提升近30%；

（2）靈活智能，可(ke)自(zi)動感知故(gu)障(zhang)信息、確定(ding)故(gu)障(zhang)位置、完成(cheng)自(zi)主修復，保障(zhang)了電網(wang)安全可(ke)靠運行(xing)；

（3）新能(neng)源(yuan)消納能(neng)力比傳統10千(qian)伏電網提升近60%。

06應用

天津為我國首個(ge)試(shi)點并(bing)已建設完成(cheng)的城市。

（1）北辰區大張莊智慧能源小鎮建設領先示范型“雪(xue)花網”，以配電網“動態重構”、交直流柔性互聯為核(he)心，開展關鍵技術(shu)研究和工程示范應用(yong)，精準(zhun)定(ding)位(wei)線路故障(zhang)(zhang)，以毫秒(miao)級(ji)速(su)度隔離故障(zhang)(zhang)段，實現自愈，優化線路結構，實現負荷靈(ling)活轉移和清(qing)潔能源的(de)便捷接(jie)入；

（2）河西區(qu)全運村區(qu)域和(he)濱海新區(qu)中新天津生態城(cheng)建設先(xian)進適用型(xing)“雪花(hua)網”，全運村區(qu)域“雪花(hua)網”以網格化規劃(hua)、配(pei)電網智慧提升(sheng)、配(pei)用電一體化、臺(tai)區(qu)微網等關(guan)鍵技術為核心，不(bu)破壞和(he)顛覆現狀(zhuang)電網，具有投資少、見效快、經濟效益明顯的特點(dian)，與全運村配(pei)電站(zhan)房低壓自動化及(ji)配(pei)電站(zhan)智能巡檢機器人技術深(shen)度融合(he)，實(shi)現了區(qu)域智能化運維；

（3）濱(bin)海新區(qu)(qu)(qu)的(de)(de)“雪花(hua)網(wang)(wang)”是天津濱(bin)海能源互聯(lian)網(wang)(wang)綜合(he)示范區(qu)(qu)(qu)的(de)(de)重(zhong)點推廣項(xiang)目，可(ke)以發揮電(dian)(dian)網(wang)(wang)集群效率效益，優化區(qu)(qu)(qu)域負荷分(fen)配，實現(xian)“雪花(hua)網(wang)(wang)”覆蓋范圍(wei)與用戶接電(dian)(dian)需求范圍(wei)高度重(zhong)合(he)，電(dian)(dian)網(wang)(wang)規(gui)劃與地區(qu)(qu)(qu)控制性詳細規(gui)劃、地下(xia)電(dian)(dian)力管道(dao)規(gui)劃等相適應，為用戶提供更省時省錢省心的(de)(de)接電(dian)(dian)服務。

柔性多狀態開關

01定義

柔性(xing)多狀態開關(guan)是一(yi)種安(an)裝在配電網(wang)中、連接兩條或(huo)多條饋線并調整饋線間功率流(liu)動(dong)的(de)(de)新型電力電子裝置，是提升配電網(wang)運行控制(zhi)效能的(de)(de)重要(yao)調控手段(duan)。

02意義

其關鍵技術的突破將促(cu)進(jin)配(pei)電(dian)網更為有效的應對用電(dian)需求多(duo)樣化(hua)(hua)、分(fen)布式電(dian)源接(jie)入(ru)規(gui)模(mo)化(hua)(hua)、潮流協調(diao)控制(zhi)復(fu)雜(za)化(hua)(hua)等嚴峻挑(tiao)戰。

03特點

與常規開(kai)關(guan)相比，柔性(xing)多(duo)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)開(kai)關(guan)不僅具備通和斷(duan)兩(liang)種狀(zhuang)(zhuang)態(tai)，增加了功率連續可控狀(zhuang)(zhuang)態(tai)，且(qie)沒有傳統(tong)機械(xie)式開(kai)關(guan)動作次數的(de)限(xian)制(zhi)，兼具運行模式柔性(xing)切換、控制(zhi)方(fang)式靈活多(duo)樣等特點，可避(bi)免常規開(kai)關(guan)倒閘操作引起(qi)的(de)供電(dian)(dian)中斷(duan)、合環沖擊等問題，還能(neng)緩解電(dian)(dian)壓驟降、三相不平衡現象，促進(jin)饋線(xian)負(fu)荷(he)分配的(de)均衡化和電(dian)(dian)能(neng)質(zhi)量的(de)改(gai)善。

04成效

現已研制了緊湊化、模塊(kuai)化、可靈(ling)活配置(zhi)預(yu)制艙式裝置(zhi)樣機，有效提升裝置(zhi)故(gu)障自清除能(neng)力和功率密(mi)度，減少占地(di)面(mian)積2/3以上(shang)；

提出了基(ji)于負荷矢量(liang)聚類(lei)和網(wang)絡等值的(de)(de)配電網(wang)靈活性(xing)(xing)評價體系，創建(jian)了復雜配電網(wang)基(ji)于靈活性(xing)(xing)分(fen)區的(de)(de)柔(rou)性(xing)(xing)多狀(zhuang)態開(kai)關接入方(fang)(fang)式集生(sheng)成以及(ji)計及(ji)運行于一體的(de)(de)聯合優(you)化配置方(fang)(fang)法，實現(xian)了復雜配電網(wang)柔(rou)性(xing)(xing)多狀(zhuang)態開(kai)關選(xuan)址范圍的(de)(de)全覆蓋，優(you)化決策(ce)時(shi)間減少了45%以上；

提(ti)出了基于多(duo)端潮流靈活(huo)調控(kong)和(he)多(duo)狀(zhuang)態(tai)平滑(hua)切換的(de)柔性多(duo)狀(zhuang)態(tai)開關(guan)穩態(tai)、暫態(tai)和(he)集群調控(kong)策略(lve)，攻(gong)克了配電網柔性互聯(lian)調控(kong)技術難題，實(shi)現了配電網常態(tai)化閉(bi)環(huan)運(yun)行，線路(lu)可用率提(ti)高到100%。

05應用

當前，柔性多(duo)(duo)狀(zhuang)態開關裝置已經在浙(zhe)江省(sheng)杭(hang)州市(shi)大江東(dong)產業集(ji)聚區成功(gong)并網(wang)試(shi)運(yun)行，解決了因電壓幅值和相(xiang)位(wei)差異，相(xiang)鄰供區無(wu)法直連互(hu)供的(de)實際(ji)瓶頸問題。該(gai)三端/10兆(zhao)瓦柔性多(duo)(duo)狀(zhuang)態開關示范工(gong)程僅通過(guo)一個標(biao)準模塊化、集(ji)裝箱(xiang)式的(de)柔性多(duo)(duo)狀(zhuang)態開關站，實現(xian)了3條(tiao)饋(kui)線功(gong)率的(de)主動(dong)精準控制(zhi)，有效提升兩個10千伏供區與20千伏供區之(zhi)間相(xiang)互(hu)支(zhi)援的(de)潮流轉供能(neng)力(li)。

滿足了所(suo)在供(gong)區高新(xin)科技企業對供(gong)電可靠(kao)性(xing)、電能質量的定制化(hua)需求，節省了新(xin)增(zeng)交流(liu)饋線(xian)與(yu)(yu)調整供(gong)區設置的擴(kuo)容投(tou)資與(yu)(yu)征地成本(ben)

06難點

接入(ru)模(mo)式的(de)(de)(de)難點在于(yu)選(xuan)址定容。現有的(de)(de)(de)柔性(xing)(xing)多(duo)(duo)狀(zhuang)態(tai)開關(guan)(guan)(guan)接入(ru)方法多(duo)(duo)為在配電(dian)網(wang)(wang)薄弱(ruo)處直接替(ti)代聯(lian)絡開關(guan)(guan)(guan),使配電(dian)網(wang)(wang)達(da)到功率平衡,但對(dui)(dui)接入(ru)的(de)(de)(de)數量(liang)和容量(liang)沒有較多(duo)(duo)的(de)(de)(de)研(yan)究。作(zuo)為配電(dian)網(wang)(wang)應對(dui)(dui)擾動的(de)(de)(de)評估指標,靈活性(xing)(xing)可以為柔性(xing)(xing)多(duo)(duo)狀(zhuang)態(tai)開關(guan)(guan)(guan)接入(ru)配電(dian)網(wang)(wang)提(ti)供(gong)參考依據。對(dui)(dui)靈活性(xing)(xing)不足、靈活性(xing)(xing)充足等節(jie)點采用區別化(hua)的(de)(de)(de)優(you)化(hua)改善(shan)措施,實(shi)現面向配電(dian)網(wang)(wang)實(shi)際工程需(xu)求的(de)(de)(de)柔性(xing)(xing)多(duo)(duo)狀(zhuang)態(tai)開關(guan)(guan)(guan)選(xuan)址定容方案。

光纖縱差保護

01定義

差動保護：在線路兩側裝(zhuang)設(she)同型號、同變比、性(xing)能完全一樣的(de)(de)電流互(hu)感器(qi)，電流互(hu)感器(qi)的(de)(de)二(er)次回路接入相應的(de)(de)微機保護的(de)(de)采樣端子(zi)上，對端過來的(de)(de)光纖直接接到裝(zhuang)置(zhi)上對應的(de)(de)光口上，注意跳纖的(de)(de)收發

光(guang)差(cha)(cha)保(bao)(bao)護(hu)：光(guang)差(cha)(cha)保(bao)(bao)護(hu)實際(ji)上(shang)就是一種差(cha)(cha)動保(bao)(bao)護(hu)，不(bu)過(guo)將兩側的(de)(de)電氣量先轉換成數(shu)字信(xin)號(hao)后，再通過(guo)光(guang)纖(xian)進(jin)行雙(shuang)側通訊，對(dui)兩側的(de)(de)電氣量進(jin)行比(bi)較而構(gou)成的(de)(de)保(bao)(bao)護(hu)。光(guang)差(cha)(cha)保(bao)(bao)護(hu)采用分相電流(liu)差(cha)(cha)動元件作(zuo)(zuo)(zuo)為(wei)(wei)快速(su)主保(bao)(bao)護(hu)，并采用PCM光(guang)纖(xian)或光(guang)纜(lan)作(zuo)(zuo)(zuo)為(wei)(wei)通道(dao)，使其動作(zuo)(zuo)(zuo)速(su)度更快，因而一般應用在很(hen)重要的(de)(de)線(xian)路中(zhong)作(zuo)(zuo)(zuo)為(wei)(wei)主保(bao)(bao)護(hu)，并且可以保(bao)(bao)護(hu)線(xian)路的(de)(de)全長。

縱差：是比(bi)較被保護設備各引(yin)出端(duan)電氣量(liang)（例如電流）大小和相位的一種保護。

02與其他差動保護的差異

（1）光纖(xian)(xian)差動保(bao)護采(cai)(cai)用(yong)分相電流差動元(yuan)件作(zuo)為快速(su)主(zhu)保(bao)護，并采(cai)(cai)用(yong)PCM光纖(xian)(xian)或光纜作(zuo)為通(tong)道，使其動作(zuo)速(su)度更快，因(yin)而是(shi)短線路(lu)的主(zhu)保(bao)護。

（2）所(suo)采用(yong)的通道形式不(bu)同。縱聯保護的通道一般有以下幾種類(lei)型：

a.電(dian)力(li)線(xian)載波縱聯(lian)保(bao)護，也就是常說(shuo)的高(gao)頻保(bao)護，利用電(dian)力(li)輸電(dian)線(xian)路作為通道傳輸高(gao)頻信號；

b.微波(bo)縱聯保(bao)護(hu)，簡(jian)稱微波(bo)保(bao)護(hu)，利(li)用無(wu)(wu)線(xian)(xian)通(tong)道，需要天線(xian)(xian)無(wu)(wu)線(xian)(xian)傳輸；

c.光(guang)(guang)(guang)纖縱(zong)聯保(bao)護，簡稱(cheng)光(guang)(guang)(guang)纖保(bao)護，利(li)用光(guang)(guang)(guang)纖光(guang)(guang)(guang)纜作為通道；

d.導(dao)引(yin)線(xian)縱(zong)聯保護，簡稱導(dao)引(yin)線(xian)保護，利(li)用(yong)導(dao)引(yin)線(xian)直接比較線(xian)路兩(liang)端電流的幅值和相位(wei)，以判(pan)別區內、區外故(gu)障。