“小研课堂”是国网天津经研院面向青年员工打造的知识分享平台,近期将紧紧围绕二十大提出的“积极稳妥推进碳达峰碳中和,加快规划建设新型能源体系”精神,讲述经研院职工在助力“双碳”落地、建设新型电力系统方面的规划设计经验,聚焦“小”切口,服务“大”动能,引导广大员工“精心悟思想,启航新征程”
大家好,我是张雪菲,今天想和大家分享的主题是新型电力系统建设背景下的10千伏“雪花网”网架结构。
刚刚结束的党的二十大提出要“积极稳妥推进碳达峰碳中和,深入推进能源革命,加快规划建设新型能源体系”。以新能源为主体的新型电力系统是新型能源体系的重要组成部分。在新型电力系统中,源、网、荷、储的组成元素和形态都将发生巨大转变,需要对传统配电系统形态及运行方式进行变革。10千伏配电网是最贴近新能源和多元化用户的资源优化配置平台。为此,国网天津经研院充分考虑天津高、中压配电网结构水平,对传统10千伏电网单/双环网结构进行优化升级,提出了10千伏“雪花网”网架结构,满足多元化负荷、新能源接入需求,适应新型电力系统发展形势,助力新型能源体系规划建设。
01
SMALL RESEARCH CLASS
什么是“雪花网”
天津即将建设全国首个电力10千伏“雪花网”,努力打造国际领先型城市配电网样板示范,那到底什么是“雪花网”呢?
“雪花网”由4座(3座)变电站的8回(6回)10千伏线路组成,8回(6回)线路汇成1组独立的馈线集群,为合围的供电区域提供电源。每座变电站出线2回,每回线路具有1个站间联络,1个站内联络,开环运行,环网节点设备为环网箱、箱式变、配电室。其示意图外形像雪花瓣形状,称为“雪花网”。
“雪花网”电气示意图
“雪花网”简化示意图
02
SMALL RESEARCH CLASS
演变过程
在电网发展的最初阶段,一般采用辐射式供电。这种结构方式简单、投资小,但是供电可靠性难以保证,一旦线路中某个节点发生故障,将会造成故障节点之后的线路全部停电。
随着电网快速发展,10千伏电网结构逐步升级为现在的单环网、双环网,当某个节点发生故障时,故障节点之后的线路可以由环网结构中的对侧电源供电,这样大大提高了电网的供电可靠性。
“雪花网”是由10千伏单环网、双环网演变升级而成,是更能适应新型电力系统发展新需求的10千伏电网新形态。如果现状为3组标准站间联络单环网,再新建3个站内联络,形成三站雪花网结构;如果现状为2组标准双环网,则需要新建2个站间联络、4个站内联络,形成四站雪花网结构。雪花网仅需对现状网架优化调整,不会大拆大建。
03
SMALL RESEARCH CLASS
优势特点
雪花网结构汇集8回(6回)线路形成独立的馈线集群,搭建了更坚强的能源配置平台,具有负荷转移灵活、效率效益高、适应包容更多能源互联网新元素等特点,表现为安全可靠、经济高效、绿色低碳、服务优质、优化互动五大特征。
安全可靠方面,抵御事故风险能力和自愈能力强,电力供应稳定可靠。经济高效方面,实现供电可靠性与效率效益相协调,通过负荷灵活转移提高设备利用效率。绿色低碳方面,适应分布式电源、储能和电动汽车等多元化负荷高比例接入。服务优质方面,适应办电更省时、办电更省钱、用电更可靠的“获得电力”新要求,可实现用户就近接入。优化互动方面,适应能源互联网发展新需求,可实现集中式、分布式等各类设施及主体广泛接入。
04
SMALL RESEARCH CLASS
创新实践
除了对雪花网开展理论研究以外,天津公司从建设标准、试点示范等方面开展了创新实践,进一步丰富雪花网概念内涵。
(1)建设标准:从技术基础、网架结构技术原则、设备选型、保护及通信自动化等方面提出“雪花网”建设改造技术原则,结合不同区域负荷密度、功能定位、用户需求等因素,制定了2类14项雪花网典型设计方案,丰富电网差异化建设标准,为雪花网建设实践提供技术支撑。
(2)试点示范:启动两批“雪花网”试点建设方案。其中第1批包括3个试点项目,涵盖了“领先示范型”、“先进适用型”2个层级建设标准;第2批包括15个试点项目,以促进电网“安全升级、绿色升级、智慧升级、服务升级”为建设重点,为雪花网进一步有序推广提供丰富的实践经验。
END
供稿:张雪菲