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针对极端天气下配电网多时段故障后负荷快速恢复难题,提出一种基于动态虚拟微网划分和灵活性资源功率互济的抢修优化策略.首先,构建"电源-关键-普通"差异化动态微网分区模型,设计"固定联络开关+移动旁路负荷开关(bypass load switch,BLS)"双模式功率互济机制,提高负荷恢复灵活性;其次,建立维修队、BLS、移动应急发电车(mobile emergency generation,MEG)和联络开关等多种资源的协同调度模型,以最小化失负荷量与总恢复成本为目标,优化各类资源的调度计划;最后,基于IEEE 33节点系统模拟多时段多故障场景,验证所提方法的有效性.算例结果表明:所提模型能够自适应调整虚拟微网拓扑,有效发挥BLS的负荷灵活分配和MEG的功率快速支撑特性,增加故障响应速度和恢复效率,且在保证供电可靠性的同时,维修队与BLS的利用率远高于MEG,实现了多种资源的协同互补和经济性使用.
多时段故障功率互济动态微网旁路负荷开关供电可靠性
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伴随分布式电源发电、储能、电力电子等技术进步,配电网中用户侧分布式可再生发电容量占比将不断提高,分布式储能、分布式光伏、直流负荷供电需求日益显现.直流配电具有功率双向灵活可控、隔离故障、响应速度快等优势,中压公用配电网向中压直流供电物理形态演进将成为未来配电网的发展方向,但目前中压直流设备造价偏高,严重制约了直流配电网推广及发展.针对苏州中低压直流配用电系统示范工程的"双端环型"网架,从中压直流开关设备入手,分析不同种类开关选型方案的实用性、经济性、技术性,给出推荐方案,并通过仿真验证该方案可行性.
中压直流配电网断路器负荷开关开关选型
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中压配电网以环网柜为主要设备,这些环网柜内部的负荷开关长期以 SF6 作为主要的灭弧介质,但在"双碳"目标的要求下,作为强温室效应的 SF6 气体有逐渐被替代的趋势.介绍 3 种氟化物类型的新型环保气体,论述其在中压环网柜中负荷开关上应用的可行性,分析灭弧性能和设备运维方面的研究进展,为新型环保气体在环网柜中的应用提供一定的理论支撑.
环保绝缘气体灭弧性能设备运维环网柜SF6替代气体
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本文针对断路器重击穿过电压对电容器组的危害展开研究,通过建立35 kV并联电容器装置的EMTP仿真模型,验证理论与建模的正确性,对比分析正常切除及单相、两相、三相重击穿,在有无避雷器时的过电压特性.结果表明,无避雷器时,正常切除时电容器组两端间最大过电压1.366 p.u.,单相重击穿时相对地最大过电压5.18 p.u.,两相、三相重击穿时极间过电压分别是2.34 p.u.、2.53 p.u.;有避雷器可将相对地过电压限制在约3 p.u.以下,但无法抑制极间过电压.结合标准的相关要求,提出投切断路器应满足C2-M2 级,10 kV及以下建议采用经老炼的真空断路器或接触器,35 kV及以上建议采用SF6 断路器或负荷开关,以降低重击穿的风险,为设备的选型及安全运行提供依据.
EMTP断路器重击穿过电压电容器组
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随着汽车充电桩、分布式光伏为代表的新能源大规模接入上海配电网,传统的六氟化硫SF6气体环网柜因仅配置负荷开关,已难以满足新能源接入要求.针对环保气体环网柜(RMUs)的可靠性与智能化核心需求,开展结构优化与数字化关键技术研究.结构设计层面,通过电场圆角优化、屏蔽环及铜棒空间布置优化,实现0bar表压下通过型式试验,提升环保气体绝缘可靠性;数字化智能化体系构建方面,采用"电缆故障指示器—变压器终端单元(TTU)—物联主站(IoT)"协同架构,实现环网故障1 min内主动抢修响应.研发样机在上海投运18个月的实践数据表明:供电可靠率提升0.08％,年均运维工时节省32％.研究成果为"双碳"目标下城市配电网环保开关设备选型提供了工程实践范式与技术参考.
新能源环保环网柜故障抢修配电网
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为降低系统的停电频率,将系统平均停电频率作为约束条件,对负荷开关和断路器两种类型的配电网开关进行协同优化.计及分布式电源与负荷的不确定性,采用拉丁超立方采样生成样本矩阵,利用多场景分析法将不确定性问题转化为确定性问题.为提高孤岛划分效率,给出一种启发式求解孤岛范围的方法.选取改进的IEEE RBTS-BUS6 F4进行算例分析,结果表明:开关中配置适量的断路器能满足人们对于特定的停电频率的需求,并在一定程度上提升系统的供电可用率;考虑源荷不确定性的开关优化配置方案具有更好的鲁棒性.
有源配电网分布式电源开关优化配置可靠性
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随着智能配电网技术的快速发展,保障配电网的稳定运行与及时响应已成为研究的重点.5G技术的引入,为解决快速保护与自愈问题提供了全新的解决方案.本研究聚焦于智能配电网中基于 5G通信的快速保护与自愈优化技术,提出了一种配电网快速保护与自愈技术方案,同时针对技术方案中存在通信流量消耗、差动保护弱馈侧启动慢以及负荷开关无法直接参与跳闸等问题提出优化方案,通过数字动模仿真的方法,验证了基于 5G通信的配电网快速保护与自愈技术的可行性,为未来智能配电网的发展奠定技术基础.
5G通信智能配电网快速保护故障自愈
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本文探讨了SF6负荷开关在石油石化行业变配电室的应用及其安全隐患.SF6负荷开关因其优良的灭弧性能和绝缘性能[1]在高压用电场所得到广泛应用,但在石油石化行业,由于装设数量和开关容量较小,设计初期容易忽略SF6气体的危险评估.SF6气体虽无毒[2],但浓度过大或在电弧作用下分解会对人体造成伤害.文章分析了SF6负荷开关的特性和治理标准.通过某石化设计公司的治理案例,文章提出了两种解决方案,方案一:新增泄漏检测器、报警装置、强力通风装置及氧含量检测系统等设备.方案二:无人值守配电室通过加强SF6压力巡检、配电室通风和佩戴便携式SF6检测仪等措施来预防SF6泄漏.
环网柜SF6负荷开关理论计算模拟隐患治理
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我国电网设备中,终端中压配电大量使用环网柜,其内部机构的绝缘与灭弧介质在较长时间内采用了 SF6作为主要介质.近年来,研发在电力设备中替代SF6的环保气体成为国内外众多机构和厂商的研发重点.全球气候背景下,高碳排放及各类温室气体产品的使用面临严格限制.同时,随着《斯德哥尔摩公约》签署,世界多国逐步出台对全氟烷基和多氟烷基物质(PFAS)以及含氟气体使用的限制法规.结合以上,归纳现有研究中中压环网柜的主要绝缘气体,比较其性能指标,并对环网柜内所用气体绝缘介质技术进行展望.
环保绝缘气体SF6替代气体环网柜负荷开关
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常规的配电线路不停电作业方法主要使用Operation without power outage无停电运行单元进行作业旁路转换,易受移动负荷开关动态调整作用影响,导致作业效果评价指标不佳,因此,提出了一种基于应急快接棒的配电网中压线路不停电作业方法.即利用应急快接棒进行线路不停电作业接地保护,设计配电网中压线路不停电旁路作业终端,从而完成了配电网线路不停电作业.实验结果表明,设计的配电网中压线路应急快接棒的各项评价指标良好,具有可靠性,有一定的经济价值,为提高供配电的安全性,优化基础作业流程作出了一定的贡献.
应急快接棒配电网中压线路不停电作业应用
