什么是”雪花網(wǎng)“？
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“雪花網(wǎng)”，顧名思義，因該電網(wǎng)的重要節(jié)點(diǎn)聯(lián)結(jié)起來的方式與雪花瓣形狀相似。
01優(yōu)勢
安全可靠、經(jīng)濟(jì)高效、綠色低碳、服務(wù)優(yōu)質(zhì)、優(yōu)化互動(dòng)。
02結(jié)構(gòu)
依托最優(yōu)分段聯(lián)絡(luò)技術(shù)和分層分群理論，以現(xiàn)有柔性多狀態(tài)開關(guān)站和4調(diào)光纖縱差保護(hù)10千伏線路為基礎(chǔ)，以環(huán)網(wǎng)箱為組網(wǎng)單元，由4座變電站的8條10千伏線路或者3座變電站的6條10千伏線路按照有規(guī)則的聯(lián)絡(luò)組成電纜主干網(wǎng)，形成八邊形或者六邊形“雪花網(wǎng)”。其中任意4條線路合環(huán)運(yùn)行，達(dá)到開關(guān)全斷路器、通信全光纖、終端全三遙、主干線路全光纖縱差的標(biāo)準(zhǔn)。
03特點(diǎn)
設(shè)備方面：確定以光纜先于電纜敷設(shè)的思路，為自動(dòng)化設(shè)備調(diào)試爭取時(shí)間裕度，確保設(shè)備調(diào)試的一次性成功。實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)控制終端、光纖通信終端網(wǎng)、智能融合終端全覆蓋。
搭建了更堅(jiān)強(qiáng)、易拓展、網(wǎng)格化的能源配置平臺，構(gòu)建起了交直流系統(tǒng)并存的混合運(yùn)行方式，能夠抵御新能源不確定特性給電網(wǎng)帶來的負(fù)荷沖擊，可適應(yīng)新能源、儲能、電動(dòng)汽車等多元化負(fù)荷高比例接入電網(wǎng)。
技術(shù)方面：成立技術(shù)小組就復(fù)雜網(wǎng)架結(jié)合環(huán)分析、配電變壓器故障研判等技術(shù)難題開展技術(shù)攻關(guān)，克服了光纜縱差保護(hù)裝置調(diào)試復(fù)雜性的高等困難，為快速送電打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)
運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)重構(gòu)技術(shù)、在線合環(huán)計(jì)算技術(shù)等，實(shí)現(xiàn)了負(fù)荷靈活轉(zhuǎn)移，快速自愈，以形態(tài)變化促進(jìn)功能升級，提升經(jīng)濟(jì)效益，電網(wǎng)承載能力提升近30%。
通過用戶站和系統(tǒng)站的2類數(shù)字化接入，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)“動(dòng)態(tài)重構(gòu)”標(biāo)準(zhǔn)策略，為電網(wǎng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供示范作用。同時(shí)，在部分園區(qū)內(nèi)主動(dòng)延伸電網(wǎng)，方便園區(qū)內(nèi)企業(yè)就近接入，減少用電接入成本，提高園區(qū)招商引資利益。
04演變過程
在電網(wǎng)發(fā)展的最初階段，一般采用輻射式供電。這種結(jié)構(gòu)方式簡單、投資小，但是供電可靠性難以保證，一旦線路中某個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障，將會(huì)造成故障節(jié)點(diǎn)之后的線路全部停電。
隨著電網(wǎng)快速發(fā)展，10千伏電網(wǎng)結(jié)構(gòu)逐步升級為現(xiàn)在的單環(huán)網(wǎng)、雙環(huán)網(wǎng)，當(dāng)某個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障時(shí)，故障節(jié)點(diǎn)之后的線路可以由環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)中的對側(cè)電源供電，這樣大大提高了電網(wǎng)的供電可靠性。
“雪花網(wǎng)”是由10千伏單環(huán)網(wǎng)、雙環(huán)網(wǎng)演變升級而成，是更能適應(yīng)新型電力系統(tǒng)發(fā)展新需求的10千伏電網(wǎng)新形態(tài)。如果現(xiàn)狀為3組標(biāo)準(zhǔn)站間聯(lián)絡(luò)單環(huán)網(wǎng)，再新建3個(gè)站內(nèi)聯(lián)絡(luò)，形成三站雪花網(wǎng)結(jié)構(gòu)；如果現(xiàn)狀為2組標(biāo)準(zhǔn)雙環(huán)網(wǎng)，則需要新建2個(gè)站間聯(lián)絡(luò)、4個(gè)站內(nèi)聯(lián)絡(luò)，形成四站雪花網(wǎng)結(jié)構(gòu)。雪花網(wǎng)僅需對現(xiàn)狀網(wǎng)架優(yōu)化調(diào)整，不會(huì)大拆大建。
05成效
（1）與傳統(tǒng)電網(wǎng)相比供電可靠率提升至99.99965%，使用效率提升近30%；
（2）靈活智能，可自動(dòng)感知故障信息、確定故障位置、完成自主修復(fù)，保障了電網(wǎng)安全可靠運(yùn)行；
（3）新能源消納能力比傳統(tǒng)10千伏電網(wǎng)提升近60%。
06應(yīng)用
天津?yàn)槲覈讉€(gè)試點(diǎn)并已建設(shè)完成的城市。
（1）北辰區(qū)大張莊智慧能源小鎮(zhèn)建設(shè)領(lǐng)先示范型“雪花網(wǎng)”，以配電網(wǎng)“動(dòng)態(tài)重構(gòu)”、交直流柔性互聯(lián)為核心，開展關(guān)鍵技術(shù)研究和工程示范應(yīng)用，精準(zhǔn)定位線路故障，以毫秒級速度隔離故障段，實(shí)現(xiàn)自愈，優(yōu)化線路結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)負(fù)荷靈活轉(zhuǎn)移和清潔能源的便捷接入；
（2）河西區(qū)全運(yùn)村區(qū)域和濱海新區(qū)中新天津生態(tài)城建設(shè)先進(jìn)適用型“雪花網(wǎng)”，全運(yùn)村區(qū)域“雪花網(wǎng)”以網(wǎng)格化規(guī)劃、配電網(wǎng)智慧提升、配用電一體化、臺區(qū)微網(wǎng)等關(guān)鍵技術(shù)為核心，不破壞和顛覆現(xiàn)狀電網(wǎng)，具有投資少、見效快、經(jīng)濟(jì)效益明顯的特點(diǎn)，與全運(yùn)村配電站房低壓自動(dòng)化及配電站智能巡檢機(jī)器人技術(shù)深度融合，實(shí)現(xiàn)了區(qū)域智能化運(yùn)維；
（3）濱海新區(qū)的“雪花網(wǎng)”是天津?yàn)I海能源互聯(lián)網(wǎng)綜合示范區(qū)的重點(diǎn)推廣項(xiàng)目，可以發(fā)揮電網(wǎng)集群效率效益，優(yōu)化區(qū)域負(fù)荷分配，實(shí)現(xiàn)“雪花網(wǎng)”覆蓋范圍與用戶接電需求范圍高度重合，電網(wǎng)規(guī)劃與地區(qū)控制性詳細(xì)規(guī)劃、地下電力管道規(guī)劃等相適應(yīng)，為用戶提供更省時(shí)省錢省心的接電服務(wù)。
柔性多狀態(tài)開關(guān)
01定義
柔性多狀態(tài)開關(guān)是一種安裝在配電網(wǎng)中、連接兩條或多條饋線并調(diào)整饋線間功率流動(dòng)的新型電力電子裝置，是提升配電網(wǎng)運(yùn)行控制效能的重要調(diào)控手段。
02意義
其關(guān)鍵技術(shù)的突破將促進(jìn)配電網(wǎng)更為有效的應(yīng)對用電需求多樣化、分布式電源接入規(guī)?；?、潮流協(xié)調(diào)控制復(fù)雜化等嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。
03特點(diǎn)
與常規(guī)開關(guān)相比，柔性多狀態(tài)開關(guān)不僅具備通和斷兩種狀態(tài)，增加了功率連續(xù)可控狀態(tài)，且沒有傳統(tǒng)機(jī)械式開關(guān)動(dòng)作次數(shù)的限制，兼具運(yùn)行模式柔性切換、控制方式靈活多樣等特點(diǎn)，可避免常規(guī)開關(guān)倒閘操作引起的供電中斷、合環(huán)沖擊等問題，還能緩解電壓驟降、三相不平衡現(xiàn)象，促進(jìn)饋線負(fù)荷分配的均衡化和電能質(zhì)量的改善。
04成效
現(xiàn)已研制了緊湊化、模塊化、可靈活配置預(yù)制艙式裝置樣機(jī)，有效提升裝置故障自清除能力和功率密度，減少占地面積2/3以上；
提出了基于負(fù)荷矢量聚類和網(wǎng)絡(luò)等值的配電網(wǎng)靈活性評價(jià)體系，創(chuàng)建了復(fù)雜配電網(wǎng)基于靈活性分區(qū)的柔性多狀態(tài)開關(guān)接入方式集生成以及計(jì)及運(yùn)行于一體的聯(lián)合優(yōu)化配置方法，實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜配電網(wǎng)柔性多狀態(tài)開關(guān)選址范圍的全覆蓋，優(yōu)化決策時(shí)間減少了45%以上；
提出了基于多端潮流靈活調(diào)控和多狀態(tài)平滑切換的柔性多狀態(tài)開關(guān)穩(wěn)態(tài)、暫態(tài)和集群調(diào)控策略，攻克了配電網(wǎng)柔性互聯(lián)調(diào)控技術(shù)難題，實(shí)現(xiàn)了配電網(wǎng)常態(tài)化閉環(huán)運(yùn)行，線路可用率提高到100%。
05應(yīng)用
當(dāng)前，柔性多狀態(tài)開關(guān)裝置已經(jīng)在浙江省杭州市大江東產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)成功并網(wǎng)試運(yùn)行，解決了因電壓幅值和相位差異，相鄰供區(qū)無法直連互供的實(shí)際瓶頸問題。該三端/10兆瓦柔性多狀態(tài)開關(guān)示范工程僅通過一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)模塊化、集裝箱式的柔性多狀態(tài)開關(guān)站，實(shí)現(xiàn)了3條饋線功率的主動(dòng)精準(zhǔn)控制，有效提升兩個(gè)10千伏供區(qū)與20千伏供區(qū)之間相互支援的潮流轉(zhuǎn)供能力。
滿足了所在供區(qū)高新科技企業(yè)對供電可靠性、電能質(zhì)量的定制化需求，節(jié)省了新增交流饋線與調(diào)整供區(qū)設(shè)置的擴(kuò)容投資與征地成本
06難點(diǎn)
接入模式的難點(diǎn)在于選址定容?，F(xiàn)有的柔性多狀態(tài)開關(guān)接入方法多為在配電網(wǎng)薄弱處直接替代聯(lián)絡(luò)開關(guān),使配電網(wǎng)達(dá)到功率平衡,但對接入的數(shù)量和容量沒有較多的研究。作為配電網(wǎng)應(yīng)對擾動(dòng)的評估指標(biāo),靈活性可以為柔性多狀態(tài)開關(guān)接入配電網(wǎng)提供參考依據(jù)。對靈活性不足、靈活性充足等節(jié)點(diǎn)采用區(qū)別化的優(yōu)化改善措施,實(shí)現(xiàn)面向配電網(wǎng)實(shí)際工程需求的柔性多狀態(tài)開關(guān)選址定容方案。
光纖縱差保護(hù)
01定義
差動(dòng)保護(hù)：在線路兩側(cè)裝設(shè)同型號、同變比、性能完全一樣的電流互感器，電流互感器的二次回路接入相應(yīng)的微機(jī)保護(hù)的采樣端子上，對端過來的光纖直接接到裝置上對應(yīng)的光口上，注意跳纖的收發(fā)
光差保護(hù)：光差保護(hù)實(shí)際上就是一種差動(dòng)保護(hù)，不過將兩側(cè)的電氣量先轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后，再通過光纖進(jìn)行雙側(cè)通訊，對兩側(cè)的電氣量進(jìn)行比較而構(gòu)成的保護(hù)。光差保護(hù)采用分相電流差動(dòng)元件作為快速主保護(hù)，并采用PCM光纖或光纜作為通道，使其動(dòng)作速度更快，因而一般應(yīng)用在很重要的線路中作為主保護(hù)，并且可以保護(hù)線路的全長。
縱差：是比較被保護(hù)設(shè)備各引出端電氣量（例如電流）大小和相位的一種保護(hù)。
02與其他差動(dòng)保護(hù)的差異
（1）光纖差動(dòng)保護(hù)采用分相電流差動(dòng)元件作為快速主保護(hù)，并采用PCM光纖或光纜作為通道，使其動(dòng)作速度更快，因而是短線路的主保護(hù)。
（2）所采用的通道形式不同。縱聯(lián)保護(hù)的通道一般有以下幾種類型：
a.電力線載波縱聯(lián)保護(hù)，也就是常說的高頻保護(hù)，利用電力輸電線路作為通道傳輸高頻信號；
b.微波縱聯(lián)保護(hù)，簡稱微波保護(hù)，利用無線通道，需要天線無線傳輸；
c.光纖縱聯(lián)保護(hù)，簡稱光纖保護(hù)，利用光纖光纜作為通道；
d.導(dǎo)引線縱聯(lián)保護(hù)，簡稱導(dǎo)引線保護(hù)，利用導(dǎo)引線直接比較線路兩端電流的幅值和相位，以判別區(qū)內(nèi)、區(qū)外故障。
