一种基于联络开关的蜂巢仿生电网结构组网系统的制作方法

1.本发明涉及电网结构领域，尤其是涉及一种基于联络开关的蜂巢仿生电网结构组网系统。

背景技术：

2.随着能源转型的深入推进和新型电力系统的建设，传统配电网面临的多重挑战。新型电力系统建设的不断推进，“源网荷储”各侧均呈现出不同的特征传统，配电网面临着5个方面的问题，一是局部区域用地资源紧张，配电网供电能力不足。二是非线性负荷增长与电能质量要求提高之间的矛盾。三是新能源的间歇性、不确定性带来的电网稳定性问题。四是如何对分布式电源和多样化负荷实现需求侧管理。五是新型配电系统的源-网-荷协调发展问题。为解决这些问题，科研人员提出未来配电网可能具有蜂巢状多环的蜂巢电网结构：高压、中压、低压配电网均以sop柔性开关(智能柔性开关或软开关)为基础，构成多环自相似结构，基于sop柔性开关对全系统进行精细点对点能量传输控制。
3.但是现有蜂巢电网结构的研究成果主要集中在远景年柔性目标网架及其规划理念上，并未对目前交流网架结构如何构建蜂巢结构和组网模式进行研究；而且现阶段研究主要聚焦于交直流电网的融合，采用sop(智能柔性开关或软开关)柔性开关，但是现阶段sop柔性开关的造价是普通联络开关的几倍乃至十几倍，需要改变现有网架的接线模式，造价成本高；而且并没有提出基于现有的交流网架(普通联络开关)的蜂巢组网形式，无法实现在现阶段交流网架向未来网架的有序过渡。

技术实现要素：

4.本发明为了解决现有技术中存在的问题，创新提出了一种基于联络开关的蜂巢仿生电网结构组网系统，有效解决由于现有技术造成现有交流网架的蜂巢组网成本高的问题，实现在现阶段交流网架向未来网架的有序过渡。
5.本发明提供了一种基于联络开关的蜂巢仿生电网结构组网系统，包括：若干个供电网格，每个供电网格均包括若干变电站以及若干联络开关，所述联络开关包括站内联络开关以及站间联络开关，每个供电网格中的若干变电站之间通过站内联络开关以及站间联络开关，或站间联络开关电连接，且每个供电网格中的站内联络开关所在的线路以及站间联络开关所在的线路共同组成多边形蜂巢仿生电网结构，其中，站内联络开关用于连接同一变电站的两个不同馈线线路，站间联络开关用于连接两个变电站之间的两个不同馈线线路。
6.可选地，每个供电网格中的站内联络开关所在的线路以及站间联络开关所在的线路共同组成的多边形蜂巢仿生电网结构为六边形蜂巢仿生电网结构，或五边形蜂巢仿生电网结构，或四边形蜂巢仿生电网结构，或三角形蜂巢仿生电网结构。
7.进一步地，当每个供电网格中的站内联络开关所在的线路以及站间联络开关所在的线路共同组成的多边形蜂巢仿生电网结构为六边形蜂巢仿生电网结构时，供电网格包括
变电站b1、变电站b2、变电站b3，站间联络开关k101、站间联络开关k102、站间联络开关k103，站内联络开关k201、站内联络开关k202、站内联络开关k203，每个变电站通过两个馈线线路以及一个站内联络开关所在的线路组成站内联络电网；相邻变电站之间的站内联络电网通过站间联络开关共同组成六边形蜂巢仿生电网结构。
8.进一步地，站内联络开关k201所在的线路、站间联络开关k101所在的线路、站内联络开关k202所在的线路、站间联络开关k102所在的线路、站内联络开关k203所在的线路、站间联络开关k103所在的线路依次相连，共同组成六边形蜂巢仿生电网结构。
9.进一步地，
10.变电站b1的站内联络电网还包括馈线线路l1上的靠近变电站b1的分段开关k301以及远离变电站b1的分段开关k302，馈线线路l2上的靠近变电站b1的分段开关k303以及远离变电站b1的分段开关k304，馈线线路l1与馈线线路l2之间通过站内联络开关k201电连接，站内联络开关k201一端连接馈线线路l1上的分段开关k301与分段开关k302之间；另一端连接馈线线路l2上的分段开关k303与分段开关k304之间；
11.变电站b2的站内联络电网还包括馈线线路l3上的靠近变电站b2的分段开关k305以及远离变电站b2的分段开关k306，馈线线路l4上的靠近变电站b2的分段开关k307以及远离变电站b2的分段开关k308，馈线线路l3与馈线线路l4之间通过站内联络开关k202电连接，站内联络开关k202一端连接馈线线路l3上的分段开关k305与分段开关k306之间；另一端连接馈线线路l4上的分段开关k307与分段开关k308之间；
12.变电站b3的站内联络电网还包括馈线线路l5上的靠近变电站b3的分段开关k309以及远离变电站b3的分段开关k310，馈线线路l6上的靠近变电站b3的分段开关k311以及远离变电站b3的分段开关k312，馈线线路l5与馈线线路l6之间通过站内联络开关k203电连接，站内联络开关k203一端连接馈线线路l5上的分段开关k309与分段开关k310之间；另一端连接馈线线路l6上的分段开关k311与分段开关k312之间；
13.馈线线路l1上的分段开关k302通过站间联络开关k101与馈线线路l3上的分段开关k306电连接，馈线线路l2上的分段开关k304通过站间联络开关k103与馈线线路l5上的分段开关k310电连接，馈线线路l4上的分段开关k308通过站间联络开关k102与馈线线路l6上的分段开关k312电连接；
14.站内联络开关k201所在的线路，站间联络开关k101、馈线线路l1上的分段开关k302以及馈线线路l3上的分段开关k306所在的线路，站内联络开关k202所在的线路，站间联络开关k102、馈线线路l4上的分段开关k308以及馈线线路l6上的分段开关k312所在的线路，站内联络开关k203所在的线路，站间联络开关k103、馈线线路l2上的分段开关k304以及馈线线路l5上的分段开关k310所在的线路依次相连，共同组成六边形蜂巢仿生电网结构。
15.可选地，当每个供电网格中的站内联络开关所在的线路以及站间联络开关所在的线路共同组成的多边形蜂巢仿生电网结构为五边形蜂巢仿生电网结构时，供电网格包括变电站b4、变电站b5、变电站b6，站间联络开关k104、站间联络开关k105、站间联络开关k106，站内联络开关k204、站内联络开关k205，变电站b4中主变设备#1的馈线线路l7通过站内联络开关k204与变电站b4中主变设备#2的馈线线路l8电连接，变电站b4中主变设备#2的馈线线路l8通过站间联络开关k104与变电站b5中主变设备#1的馈线线路l9电连接，变电站b5中主变设备#1的馈线线路l9通过站内联络开关k205与变电站b5中主变设备#2的馈线线路l10
电连接，变电站b5中主变设备#2的馈线线路l10通过站间联络开关k105与变电站b6中主变设备#1的馈线线路l11电连接，变电站b6中主变设备#1的馈线线路l11通过站间联络开关k106与变电站b4中主变设备#1的馈线线路l7电连接，站内联络开关k204所在线路、站间联络开关k104所在线路、站内联络开关k205所在线路、站间联络开关k105所在线路、站间联络开关k106所在线路依次相连，共同组成五边形蜂巢仿生电网结构。
16.进一步地，供电网格还包括站间联络开关k107以及站内联络开关k206，所述站间联络开关k107用于变电站b4中主变设备#2与变电站b5中主变设备#1直接电连接，所述站内联络开关k206设置于馈线线路l11中，所述站内联络开关k206一端与站间联络开关k105电连接，另一端与站间联络开关k106电连接。
17.可选地，当每个供电网格中的站内联络开关所在的线路以及站间联络开关所在的线路共同组成的多边形蜂巢仿生电网结构为四边形蜂巢仿生电网结构时，供电网格包括变电站1、变电站2，站间联络开关1、站间联络开关2，站内联络开关1、站内联络开关2，站内联络开关1所在的线路、站间联络开关1所在的线路、站内联络开关2所在的线路、站间联络开关2所在的线路依次相连，共同组成四边形蜂巢仿生电网结构。
18.进一步地，供电网格还包括馈线线路l12上的靠近变电站b7的分段开关k313以及分段开关k314，馈线线路l13上的靠近变电站b7的分段开关k315以及分段开关k316，馈线线路l14上的靠近变电站b8的分段开关k317以及分段开关k318、馈线线路l15上的靠近变电站b8的分段开关k319以及分段开关k320，其中，馈线线路l12、馈线线路l13属于变电站b7，馈线线路l14、馈线线路l15属于变电站b8；
19.站内联络开关k208一端连接馈线线路l12上的分段开关k313以及分段开关k314之间，站内联络开关k208另一端连接馈线线路l13上的分段开关k315以及分段开关k316之间；站内联络开关k209一端连接馈线线路l14上的分段开关k317以及分段开关k318之间，站内联络开关k209另一端连接馈线线路l15上的分段开关k319以及分段开关k320之间；
20.站间联络开关k108一端连接馈线线路l12上的分段开关k314，另一端连接馈线线路l13上的分段开关k318；站间联络开关k109一端连接馈线线路l13上的分段开关k316，另一端连接馈线线路l15上的分段开关k320；
21.站内联络开关k208所在的线路，站间联络开关k108、馈线线路l12上的分段开关k314以及馈线线路l14上的分段开关k318所在的线路，站内联络开关k209所在的线路，站间联络开关k109、馈线线路l13上的分段开关k316以及馈线线路l15上的分段开关k320所在的线路，依次相连，共同组成四边形蜂巢仿生电网结构。
22.可选地，当每个供电网格中的站内联络开关所在的线路以及站间联络开关所在的线路共同组成的多边形蜂巢仿生电网结构为三角形蜂巢仿生电网结构时，供电网格包括变电站b9、变电站b10、变电站b11，站间联络开关k110、站间联络开关k111、站间联络开关k112，馈线线路l16上的靠近变电站b9的分段开关k321以及远离变电站b9的分段开关k322，馈线线路l17上的靠近变电站b10的分段开关k323以及远离变电站b10的分段开关k324，馈线线路l18上的靠近变电站b11的分段开关k325以及远离变电站b11的分段开关k326，其中，馈线线路l16属于变电站b9，馈线线路l17属于变电站b10，馈线线路l18属于变电站b11；
23.站间联络开关k110一端连接馈线线路l16上的分段开关k322，另一端一路连接馈线线路l17上的分段开关k323，另一路连接馈线线路l17上的分段开关k324；站间联络开关
k111一端连接馈线线路l18上的分段开关k326，另一端一路连接馈线线路l16上的分段开关k321，另一路连接馈线线路l16上的分段开关k322；站间联络开关k112一端连接馈线线路l17上的分段开关k324，另一端一路连接馈线线路l18上的分段开关k325，另一路连接馈线线路l18上的分段开关k326；
24.站间联络开关k110、馈线线路l16上的分段开关k322所在的线路，站间联络开关k111、馈线线路l18上的分段开关k326所在的线路，站间联络开关k112、馈线线路l17上的分段开关k324所在的线路，依次相连，共同组成三角形蜂巢仿生电网结构。
25.本发明采用的技术方案包括以下技术效果：
26.1、本发明技术方案中的蜂巢仿生电网结构组网系统，采用现有交流网架的接线模式不变，在充分利用现有网架的基础上，仅通过联络开关可以实现蜂巢多边形结构的构建，同时相对于现阶段单联络线路，线路的最大负载率由50％提升至67％，同时蜂巢仿生电网结构组网系统具有更多的运行模式，相较于现阶段单联络线路，其供电半径进一步缩短，有利于实现现阶段网架向未来多边形多元化配电网结构的过渡，有效解决由于现有技术造成现有交流网架的蜂巢组网成本高的问题，实现在现阶段交流网架向未来网架的有序过渡，对于城市电网向蜂巢结构的过渡具有更高的适应性，同时与现有的配电网网格化规划做到有机统一。
27.2、本发明技术方案中每个供电网格中的站内联络开关所在的线路以及站间联络开关所在的线路共同组成的多边形蜂巢仿生电网结构为六边形蜂巢仿生电网结构，或五边形蜂巢仿生电网结构，或四边形蜂巢仿生电网结构，或三角形蜂巢仿生电网结构，可以根据现有城市中交流网架具体情况，采用对应的多边形蜂巢仿生电网结构，提高了蜂巢仿生电网系统结构的适应性。
28.应当理解的是以上的一般描述以及后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。
附图说明
29.为了更清楚说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单介绍，显而易见的，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
30.图1为本发明方案中实施例一系统的结构示意图；
31.图2为本发明方案中实施例一系统中供电网格为六边形蜂巢仿生电网的内部结构示意图；
32.图3为本发明方案中实施例一系统中供电网格为五边形蜂巢仿生电网的内部结构示意图；
33.图4为本发明方案中实施例一系统中供电网格为四边形蜂巢仿生电网的内部结构示意图；
34.图5为本发明方案中实施例一系统中供电网格为三角形蜂巢仿生电网的内部结构示意图。
具体实施方式
35.为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本发明省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本发明。
36.实施例一
37.为了更清楚的了解本发明技术方案，本实施例以4个供电网格，每个供电网格内线路组成六边形蜂巢仿生电网结构为例，进行详细说明，如图1所示，本发明提供了一种基于联络开关的蜂巢仿生电网结构组网系统，包括：4个供电网格，即供电网格1、供电网格2、供电网格3、供电网格4，每个供电网格均包括2-3座变电站以及多个联络开关，联络开关包括站内联络开关以及站间联络开关，每个供电网格中的所有变电站之间通过站内联络开关以及站间联络开关，或站间联络开关电连接，且每个供电网格中的站内联络开关所在的线路以及站间联络开关所在的线路共同组成多边形蜂巢仿生电网结构，其中，站内联络开关用于连接同一变电站的两个不同馈线线路，站间联络开关用于连接两个变电站之间的两个不同馈线线路。
38.具体地，每个供电网格中的站内联络开关所在的线路以及站间联络开关所在的线路共同组成的多边形蜂巢仿生电网结构为六边形蜂巢仿生电网结构，或五边形蜂巢仿生电网结构，或四边形蜂巢仿生电网结构，或三角形蜂巢仿生电网结构。
39.如图2所示，当每个供电网格中的站内联络开关所在的线路以及站间联络开关所在的线路共同组成的多边形蜂巢仿生电网结构为六边形蜂巢仿生电网结构时，供电网格包括变电站b1、变电站b2、变电站b3，站间联络开关k101、站间联络开关k102、站间联络开关k103，站内联络开关k201、站内联络开关k202、站内联络开关k203，每个变电站通过两个馈线线路以及一个站内联络开关所在的线路组成站内联络电网；相邻变电站之间的站内联络电网通过站间联络开关共同组成六边形蜂巢仿生电网结构。
40.具体地，站内联络开关k201所在的线路、站间联络开关k101所在的线路、站内联络开关k202所在的线路、站间联络开关k102所在的线路、站内联络开关k203所在的线路、站间联络开关k103所在的线路依次相连，共同组成六边形蜂巢仿生电网结构。
41.具体地，变电站b1的站内联络电网还包括馈线线路l1上的靠近变电站b1的分段开关k301以及远离变电站b1的分段开关k302，馈线线路l2上的靠近变电站b1的分段开关k303以及远离变电站b1的分段开关k304，馈线线路l1与馈线线路l2之间通过站内联络开关k201电连接，站内联络开关k201一端连接馈线线路l1上的分段开关k301与分段开关k302之间；另一端连接馈线线路l2上的分段开关k303与分段开关k304之间；
42.变电站b2的站内联络电网还包括馈线线路l3上的靠近变电站b2的分段开关k305以及远离变电站b2的分段开关k306，馈线线路l4上的靠近变电站b2的分段开关k307以及远离变电站b2的分段开关k308，馈线线路l3与馈线线路l4之间通过站内联络开关k202电连接，站内联络开关k202一端连接馈线线路l3上的分段开关k305与分段开关k306之间；另一端连接馈线线路l4上的分段开关k307与分段开关k308之间；
43.变电站b3的站内联络电网还包括馈线线路l5上的靠近变电站b3的分段开关k309以及远离变电站b3的分段开关k310，馈线线路l6上的靠近变电站b3的分段开关k311以及远离变电站b3的分段开关k312，馈线线路l5与馈线线路l6之间通过站内联络开关k203电连接，站内联络开关k203一端连接馈线线路l5上的分段开关k309与分段开关k310之间；另一端连接馈线线路l6上的分段开关k311与分段开关k312之间；
44.馈线线路l1上的分段开关k302通过站间联络开关k101与馈线线路l3上的分段开关k306电连接，馈线线路l2上的分段开关k304通过站间联络开关k103与馈线线路l5上的分段开关k310电连接，馈线线路l4上的分段开关k308通过站间联络开关k102与馈线线路l6上的分段开关k312电连接；
45.站内联络开关k201所在的线路，站间联络开关k101、馈线线路l1上的分段开关k302以及馈线线路l3上的分段开关k306所在的线路，站内联络开关k202所在的线路，站间联络开关k102、馈线线路l4上的分段开关k308以及馈线线路l6上的分段开关k312所在的线路，站内联络开关k203所在的线路，站间联络开关k103、馈线线路l2上的分段开关k304以及馈线线路l5上的分段开关k310所在的线路依次相连，共同组成六边形蜂巢仿生电网结构。
46.本发明在现有高压链式接线、中压单联络和两联络的电网结构的基础上，在网架构建时以变电站内主变为线路规划源头，通过一组站内联络10千伏馈线和两组站间10千伏馈线构建一个组网形式，对于每条10千伏线路采用多分段(多个分段开关)两联络(两种联络开关)标准接线模式，如附图2所示，变电站b1中线路l1和线路l2为不同10千伏母线出线(馈线线路)，通过站内联络开关k201形成一组变电站b1对应的站内联络网络，同时线路l1在分段开关2之后于线路末端通过站间联络开关与变电站2的10千伏出线线路3在线路末端进行联络，这样以此类推在拓扑结构上可以实现蜂巢电网六边形结构；对于附图2中线路l1至线路l6任意一条线路，每条线路包含两个分段开关，即馈线线路l1上的馈线线路l3上的靠近变电站b2的分段开关k305以及远离变电站b2的分段开关k306，馈线线路l4上的靠近变电站b2的分段开关k307以及远离变电站b2的分段开关k308；馈线线路l5上的靠近变电站b3的分段开关k309以及远离变电站b3的分段开关k310，馈线线路l6上的靠近变电站b3的分段开关k311以及远离变电站b3的分段开关k312；靠近变电站b1的分段开关k301以及远离变电站b1的分段开关k302，馈线线路l2上的靠近变电站b1的分段开关k303以及远离变电站b1的分段开关k304；这样讲每条线路(线路l1至线路l6)分为3段，即靠近变电站的分段开关之前一段、靠近变电站的分段开关和远离变电站的分段开关之间一段、远离变电站的分段开关之后一段，而可以看出在靠近变电站的分段开关和远离变电站的分段开关之间的线路通过站内联络开关实现了同一个变电站站不同母线(即10千伏馈线)之间的联络，在远离变电站的分段开关之后一段线路于线路末端通过站间联络开关实现了不同变电站之间10千伏馈线线路的联络，这样对于每条10千伏馈线线路都构建起标准的三分段两联络线路。
47.在网格化规划中要求，每个供电单元应包含1-4组10千伏馈线组，每个供电网格包含2-4座110(35)千伏变电站，在附图2中，可以将3个变电站对应的3个站间联络中的6条10千伏线路作为3组10千伏馈线组，即图中所示线路l1和线路l3、线路l2和线路l5、线路l4和线路l6，满足现阶段网格化规划供电单元应包含1-4组10千伏馈线组要求；同时对于附图2中变电站b1、变电站b2、变电站b3所组成网格区域也满足每个供电网格包含2-4座110(35)千伏变电站的要求，这样图2中所示3个变电站所在的网格即可划分为一个供电网格。因此，
以本发明提出的组网形式，以两个变电站之间10千伏馈线供电范围为基础构建供电单元，并以六边形涉及3座变电站范围构建供电网格，这样构建起如附图1所示的多个供电网格形式，可以实现现阶段交流网架向未来蜂巢六边形网架的有效过渡。
48.如图2所示，变电站b1对应的一组10千伏馈线通过站内联络开关和站间联络开关实现与同供电网格内不同变电站(即变电站b2、变电站b3)的10千伏线路联络，对于每条10千伏线路为标准三分段两联络接线模式；对于城市区域及县城城区通常负荷密度较高、变电站资源较多、线路廊道有限的区域，优先考虑对原有线路改接加强线路间联络关系，构建六边形蜂巢仿生电网结构；对于城市新开发区域通常未来负荷增长较快，廊道资源较为丰富，可一次性建成六边形蜂巢网架。
49.另一方面，如图3所示，当每个供电网格中的站内联络开关所在的线路以及站间联络开关所在的线路共同组成的多边形蜂巢仿生电网结构为五边形蜂巢仿生电网结构时，供电网格包括变电站b4、变电站b5、变电站b6，站间联络开关k104、站间联络开关k105、站间联络开关k106，站内联络开关k204、站内联络开关k205，变电站b4中主变设备#1(即变电站b4中的1号主变设备，用符号b4#1表示)的馈线线路l7通过站内联络开关k204与变电站b4中主变设备#2(即变电站b4中的2号主变设备，用符号b4#2表示)的馈线线路l8电连接，变电站b4中主变设备#2的馈线线路l8通过站间联络开关k104与变电站b5中主变设备#1的馈线线路l9电连接，变电站b5中主变设备#1的馈线线路l9通过站内联络开关k205与变电站b5中主变设备#2的馈线线路l10电连接，变电站b5中主变设备#2的馈线线路l10通过站间联络开关k105与变电站b6中主变设备#1的馈线线路l11电连接，变电站b6中主变设备#1的馈线线路l11通过站间联络开关k106与变电站b4中主变设备#1的馈线线路l7电连接，站内联络开关k204所在线路、站间联络开关k104所在线路、站内联络开关k205所在线路、站间联络开关k105所在线路、站间联络开关k106所在线路依次相连，共同组成五边形蜂巢仿生电网结构。变电站b6中仅包括一个主变设备，即1号主变设备，用于符号b6#1表示。
50.进一步地，当每个供电网格中的站内联络开关所在的线路以及站间联络开关所在的线路共同组成的多边形蜂巢仿生电网结构为五边形蜂巢仿生电网结构时，供电网格还包括站间联络开关k107以及站内联络开关k206，站间联络开关k107用于变电站b4中主变设备#2与变电站b5中主变设备#1直接电连接，站内联络开关k206设置于馈线线路l11中，站内联络开关k206一端与站间联络开关k105电连接，另一端与站间联络开关k106电连接。
51.另一方面，当每个供电网格中的站内联络开关所在的线路以及站间联络开关所在的线路共同组成的多边形蜂巢仿生电网结构为四边形蜂巢仿生电网结构时，供电网格包括变电站1、变电站2，站间联络开关1、站间联络开关2，站内联络开关1、站内联络开关2，站内联络开关1所在的线路、站间联络开关1所在的线路、站内联络开关2所在的线路、站间联络开关2所在的线路依次相连，共同组成四边形蜂巢仿生电网结构。
52.当每个供电网格中的站内联络开关所在的线路以及站间联络开关所在的线路共同组成的多边形蜂巢仿生电网结构为四边形蜂巢仿生电网结构时，供电网格还包括馈线线路l12(10千伏甲母线)上的靠近变电站b7的分段开关k313以及分段开关k314，馈线线路l13(10千伏乙母线)上的靠近变电站b7的分段开关k315以及分段开关k316，馈线线路l14(10千伏丙母线)上的靠近变电站b8的分段开关k317以及分段开关k318、馈线线路l15(10千伏丁母线)上的靠近变电站b8的分段开关k319以及分段开关k320，其中，馈线线路l12、馈线线路
l13属于变电站b7，馈线线路l14、馈线线路l15属于变电站b8；
53.站内联络开关k208一端连接馈线线路l12上的分段开关k313以及分段开关k314之间，站内联络开关k208另一端连接馈线线路l13上的分段开关k315以及分段开关k316之间；站内联络开关k209一端连接馈线线路l14上的分段开关k317以及分段开关k318之间，站内联络开关k209另一端连接馈线线路l15上的分段开关k319以及分段开关k320之间；
54.站间联络开关k108一端连接馈线线路l12上的分段开关k314，另一端连接馈线线路l13上的分段开关k318；站间联络开关k109一端连接馈线线路l13上的分段开关k316，另一端连接馈线线路l15上的分段开关k320；
55.站内联络开关k208所在的线路，站间联络开关k108、馈线线路l12上的分段开关k314以及馈线线路l14上的分段开关k318所在的线路，站内联络开关k209所在的线路，站间联络开关k109、馈线线路l13上的分段开关k316以及馈线线路l15上的分段开关k320所在的线路，依次相连，共同组成四边形蜂巢仿生电网结构。
56.另一方面，当每个供电网格中的站内联络开关所在的线路以及站间联络开关所在的线路共同组成的多边形蜂巢仿生电网结构为三角形蜂巢仿生电网结构时，供电网格包括变电站b9、变电站b10、变电站b11，站间联络开关k110、站间联络开关k111、站间联络开关k112，馈线线路l16(10千伏甲母线)上的靠近变电站b9的分段开关k321以及远离变电站b9的分段开关k322，馈线线路l17(10千伏乙母线)上的靠近变电站b10的分段开关k323以及远离变电站b10的分段开关k324，馈线线路l18(10千伏丙母线)上的靠近变电站b11的分段开关k325以及远离变电站b11的分段开关k326，其中，馈线线路l16属于变电站b9，馈线线路l17属于变电站b10，馈线线路l18属于变电站b11；
57.站间联络开关k110一端连接馈线线路l16上的分段开关k322，另一端一路连接馈线线路l17上的分段开关k323，另一路连接馈线线路l17上的分段开关k324；站间联络开关k111一端连接馈线线路l18上的分段开关k326，另一端一路连接馈线线路l16上的分段开关k321，另一路连接馈线线路l16上的分段开关k322；站间联络开关k112一端连接馈线线路l17上的分段开关k324，另一端一路连接馈线线路l18上的分段开关k325，另一路连接馈线线路l18上的分段开关k326；
58.站间联络开关k110、馈线线路l16上的分段开关k322所在的线路，站间联络开关k111、馈线线路l18上的分段开关k326所在的线路，站间联络开关k112、馈线线路l17上的分段开关k324所在的线路，依次相连，共同组成三角形蜂巢仿生电网结构。
59.对于不具备组建六边形网架结构的区域，例如，对于负荷密度较低，诸如c、d类(现有供电区域划分依据，c类供电区主要为县城、地级市的市区以及经济发达的中心城镇，d类供电区主要为县城、城镇以外的乡村、农林场)供电区域，线路及变电站资源有限，可以采用三角形、四边形、五边形网架，在未来负荷发展后结合变电站布点等因素，向六边形网架结构过渡。附图3、附图4、附图5分别为五边形、四边形、三角形网架形式，与六边形蜂巢仿生电网结构相同，五边形蜂巢仿生电网结构、四边形蜂巢仿生电网结构、三角形蜂巢仿生电网结构也均包含2-3组10千伏馈线组，可作为一个供电网格，且包含2-3座变电站，满足供电网格划分要求。
60.如图3所示，5条10千伏线路(即馈线线路l7、馈线线路l8、馈线线路l9、馈线线路l10、馈线线路l11)为基础的联络开关(站间联络开关以及站内联络开关)组成五边形蜂巢
环形接线组，可作为一个供电网格，五条10千伏母线分别来自三个不同变电站(即变电站b4、变电站b5、变电站b6)，因此以该接线模式组网的供电网格至少包括4组以上五边形蜂巢环形接线组(五边形蜂巢仿生电网结构)。
61.如图4所示，4条10千伏线路(即馈线线路l12或10千伏甲母线、馈线线路l13或10千伏乙母线、馈线线路l14或10千伏丙母线、馈线线路l15或10千伏丁母线)组成四边形蜂巢环形接线组，可作为一个供电网格，四条10千伏母线分别来自两个不同变电站(即变电站b7、变电站b8)，因此以该接线模式组网的供电网格至少包括2组以上四边形蜂巢环形接线组(四边形蜂巢仿生电网结构)。
62.如图5所示，3条10千伏线路(即馈线线路l16或10千伏甲母线、馈线线路l17或10千伏乙母线、馈线线路l18或10千伏丙母线)组成三角形蜂巢环形接线组，可作为一个供电网格，三条10千伏母线分别来自3个不同变电站，因此以该接线模式组网的供电网格至少包括2组以上三角形蜂巢环形接线组(三角形蜂巢仿生电网结构)。
63.对于五边形、四边形、三角形网架形式，可根据供电区域内变电站数量及供电要求，灵活组成供电网格。多个供电网格(每个供电网格均为五边形蜂巢仿生电网结构，或多个四边形蜂巢仿生电网结构，或多个三角形蜂巢仿生电网结构组成的)组成的蜂巢仿生电网系统与图1类似，本发明在此不做赘述。
64.本发明技术方案中的蜂巢仿生电网结构组网系统，采用现有交流网架的接线模式不变，在充分利用现有网架的基础上，仅通过联络开关可以实现蜂巢多边形结构的构建，同时相对于现阶段单联络线路，线路的最大负载率由50％提升至67％，同时蜂巢仿生电网结构组网系统具有更多的运行模式，相较于现阶段单联络线路，其供电半径进一步缩短，有利于实现现阶段网架向未来多边形多元化配电网结构的过渡，有效解决由于现有技术造成现有交流网架的蜂巢组网成本高的问题，实现在现阶段交流网架向未来网架的有序过渡，对于城市电网向蜂巢结构的过渡具有更高的适应性，同时与现有的配电网网格化规划做到有机统一。
65.本发明技术方案中每个供电网格中的站内联络开关所在的线路以及站间联络开关所在的线路共同组成的多边形蜂巢仿生电网结构为六边形蜂巢仿生电网结构，或五边形蜂巢仿生电网结构，或四边形蜂巢仿生电网结构，或三角形蜂巢仿生电网结构，可以根据现有城市中交流网架具体情况，采用对应的多边形蜂巢仿生电网结构，提高了蜂巢仿生电网系统结构的适应性。
66.上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

技术特征：

1.一种基于联络开关的蜂巢仿生电网结构组网系统，其特征是，包括：若干个供电网格，每个供电网格均包括若干变电站以及若干联络开关，所述联络开关包括站内联络开关以及站间联络开关，每个供电网格中的若干变电站之间通过站内联络开关以及站间联络开关，或站间联络开关电连接，且每个供电网格中的站内联络开关所在的线路以及站间联络开关所在的线路共同组成多边形蜂巢仿生电网结构，其中，站内联络开关用于连接同一变电站的两个不同馈线线路，站间联络开关用于连接两个变电站之间的两个不同馈线线路。2.根据权利要求1所述的一种基于联络开关的蜂巢仿生电网结构组网系统，其特征是，每个供电网格中的站内联络开关所在的线路以及站间联络开关所在的线路共同组成的多边形蜂巢仿生电网结构为六边形蜂巢仿生电网结构，或五边形蜂巢仿生电网结构，或四边形蜂巢仿生电网结构，或三角形蜂巢仿生电网结构。3.根据权利要求2所述的一种基于联络开关的蜂巢仿生电网结构组网系统，其特征是，当每个供电网格中的站内联络开关所在的线路以及站间联络开关所在的线路共同组成的多边形蜂巢仿生电网结构为六边形蜂巢仿生电网结构时，供电网格包括变电站b1、变电站b2、变电站b3，站间联络开关k101、站间联络开关k102、站间联络开关k103，站内联络开关k201、站内联络开关k202、站内联络开关k203，每个变电站通过两个馈线线路以及一个站内联络开关所在的线路组成站内联络电网；相邻变电站之间的站内联络电网通过站间联络开关共同组成六边形蜂巢仿生电网结构。4.根据权利要求3所述的一种基于联络开关的蜂巢仿生电网结构组网系统，其特征是，站内联络开关k201所在的线路、站间联络开关k101所在的线路、站内联络开关k202所在的线路、站间联络开关k102所在的线路、站内联络开关k203所在的线路、站间联络开关k103所在的线路依次相连，共同组成六边形蜂巢仿生电网结构。5.根据权利要求4所述的一种基于联络开关的蜂巢仿生电网结构组网系统，其特征是，变电站b1的站内联络电网还包括馈线线路l1上的靠近变电站b1的分段开关k301以及远离变电站b1的分段开关k302，馈线线路l2上的靠近变电站b1的分段开关k303以及远离变电站b1的分段开关k304，馈线线路l1与馈线线路l2之间通过站内联络开关k201电连接，站内联络开关k201一端连接馈线线路l1上的分段开关k301与分段开关k302之间；另一端连接馈线线路l2上的分段开关k303与分段开关k304之间；变电站b2的站内联络电网还包括馈线线路l3上的靠近变电站b2的分段开关k305以及远离变电站b2的分段开关k306，馈线线路l4上的靠近变电站b2的分段开关k307以及远离变电站b2的分段开关k308，馈线线路l3与馈线线路l4之间通过站内联络开关k202电连接，站内联络开关k202一端连接馈线线路l3上的分段开关k305与分段开关k306之间；另一端连接馈线线路l4上的分段开关k307与分段开关k308之间；变电站b3的站内联络电网还包括馈线线路l5上的靠近变电站b3的分段开关k309以及远离变电站b3的分段开关k310，馈线线路l6上的靠近变电站b3的分段开关k311以及远离变电站b3的分段开关k312，馈线线路l5与馈线线路l6之间通过站内联络开关k203电连接，站内联络开关k203一端连接馈线线路l5上的分段开关k309与分段开关k310之间；另一端连接馈线线路l6上的分段开关k311与分段开关k312之间；馈线线路l1上的分段开关k302通过站间联络开关k101与馈线线路l3上的分段开关k306电连接，馈线线路l2上的分段开关k304通过站间联络开关k103与馈线线路l5上的分段
开关k310电连接，馈线线路l4上的分段开关k308通过站间联络开关k102与馈线线路l6上的分段开关k312电连接；站内联络开关k201所在的线路，站间联络开关k101、馈线线路l1上的分段开关k302以及馈线线路l3上的分段开关k306所在的线路，站内联络开关k202所在的线路，站间联络开关k102、馈线线路l4上的分段开关k308以及馈线线路l6上的分段开关k312所在的线路，站内联络开关k203所在的线路，站间联络开关k103、馈线线路l2上的分段开关k304以及馈线线路l5上的分段开关k310所在的线路依次相连，共同组成六边形蜂巢仿生电网结构。6.根据权利要求2所述的一种基于联络开关的蜂巢仿生电网结构组网系统，其特征是，当每个供电网格中的站内联络开关所在的线路以及站间联络开关所在的线路共同组成的多边形蜂巢仿生电网结构为五边形蜂巢仿生电网结构时，供电网格包括变电站b4、变电站b5、变电站b6，站间联络开关k104、站间联络开关k105、站间联络开关k106，站内联络开关k204、站内联络开关k205，变电站b4中主变设备#1的馈线线路l7通过站内联络开关k204与变电站b4中主变设备#2的馈线线路l8电连接，变电站b4中主变设备#2的馈线线路l8通过站间联络开关k104与变电站b5中主变设备#1的馈线线路l9电连接，变电站b5中主变设备#1的馈线线路l9通过站内联络开关k205与变电站b5中主变设备#2的馈线线路l10电连接，变电站b5中主变设备#2的馈线线路l10通过站间联络开关k105与变电站b6中主变设备#1的馈线线路l11电连接，变电站b6中主变设备#1的馈线线路l11通过站间联络开关k106与变电站b4中主变设备#1的馈线线路l7电连接，站内联络开关k204所在线路、站间联络开关k104所在线路、站内联络开关k205所在线路、站间联络开关k105所在线路、站间联络开关k106所在线路依次相连，共同组成五边形蜂巢仿生电网结构。7.根据权利要求6所述的一种基于联络开关的蜂巢仿生电网结构组网系统，其特征是，供电网格还包括站间联络开关k107以及站内联络开关k206，所述站间联络开关k107用于变电站b4中主变设备#2与变电站b5中主变设备#1直接电连接，所述站内联络开关k206设置于馈线线路l11中，所述站内联络开关k206一端与站间联络开关k105电连接，另一端与站间联络开关k106电连接。8.根据权利要求2所述的一种基于联络开关的蜂巢仿生电网结构组网系统，其特征是，当每个供电网格中的站内联络开关所在的线路以及站间联络开关所在的线路共同组成的多边形蜂巢仿生电网结构为四边形蜂巢仿生电网结构时，供电网格包括变电站1、变电站2，站间联络开关1、站间联络开关2，站内联络开关1、站内联络开关2，站内联络开关1所在的线路、站间联络开关1所在的线路、站内联络开关2所在的线路、站间联络开关2所在的线路依次相连，共同组成四边形蜂巢仿生电网结构。9.根据权利要求8所述的一种基于联络开关的蜂巢仿生电网结构组网系统，其特征是，供电网格还包括馈线线路l12上的靠近变电站b7的分段开关k313以及分段开关k314，馈线线路l13上的靠近变电站b7的分段开关k315以及分段开关k316，馈线线路l14上的靠近变电站b8的分段开关k317以及分段开关k318、馈线线路l15上的靠近变电站b8的分段开关k319以及分段开关k320，其中，馈线线路l12、馈线线路l13属于变电站b7，馈线线路l14、馈线线路l15属于变电站b8；站内联络开关k208一端连接馈线线路l12上的分段开关k313以及分段开关k314之间，站内联络开关k208另一端连接馈线线路l13上的分段开关k315以及分段开关k316之间；站
内联络开关k209一端连接馈线线路l14上的分段开关k317以及分段开关k318之间，站内联络开关k209另一端连接馈线线路l15上的分段开关k319以及分段开关k320之间；站间联络开关k108一端连接馈线线路l12上的分段开关k314，另一端连接馈线线路l13上的分段开关k318；站间联络开关k109一端连接馈线线路l13上的分段开关k316，另一端连接馈线线路l15上的分段开关k320；站内联络开关k208所在的线路，站间联络开关k108、馈线线路l12上的分段开关k314以及馈线线路l14上的分段开关k318所在的线路，站内联络开关k209所在的线路，站间联络开关k109、馈线线路l13上的分段开关k316以及馈线线路l15上的分段开关k320所在的线路，依次相连，共同组成四边形蜂巢仿生电网结构。10.根据权利要求2所述的一种基于联络开关的蜂巢仿生电网结构组网系统，其特征是，当每个供电网格中的站内联络开关所在的线路以及站间联络开关所在的线路共同组成的多边形蜂巢仿生电网结构为三角形蜂巢仿生电网结构时，供电网格包括变电站b9、变电站b10、变电站b11，站间联络开关k110、站间联络开关k111、站间联络开关k112，馈线线路l16上的靠近变电站b9的分段开关k321以及远离变电站b9的分段开关k322，馈线线路l17上的靠近变电站b10的分段开关k323以及远离变电站b10的分段开关k324，馈线线路l18上的靠近变电站b11的分段开关k325以及远离变电站b11的分段开关k326，其中，馈线线路l16属于变电站b9，馈线线路l17属于变电站b10，馈线线路l18属于变电站b11；站间联络开关k110一端连接馈线线路l16上的分段开关k322，另一端一路连接馈线线路l17上的分段开关k323，另一路连接馈线线路l17上的分段开关k324；站间联络开关k111一端连接馈线线路l18上的分段开关k326，另一端一路连接馈线线路l16上的分段开关k321，另一路连接馈线线路l16上的分段开关k322；站间联络开关k112一端连接馈线线路l17上的分段开关k324，另一端一路连接馈线线路l18上的分段开关k325，另一路连接馈线线路l18上的分段开关k326；站间联络开关k110、馈线线路l16上的分段开关k322所在的线路，站间联络开关k111、馈线线路l18上的分段开关k326所在的线路，站间联络开关k112、馈线线路l17上的分段开关k324所在的线路，依次相连，共同组成三角形蜂巢仿生电网结构。

技术总结

本发明提出了一种基于联络开关的蜂巢仿生电网结构组网系统，包括：若干个供电网格，每个供电网格均包括若干变电站以及若干联络开关，所述联络开关包括站内联络开关以及站间联络开关，每个供电网格中的若干变电站之间通过站内联络开关以及站间联络开关，或站间联络开关电连接，且每个供电网格中的站内联络开关所在的线路以及站间联络开关所在的线路共同组成多边形蜂巢仿生电网结构，采用现有交流网架的接线模式不变，在充分利用现有网架的基础上，仅通过联络开关可以实现蜂巢多边形结构的构建，同实现在现阶段交流网架向未来网架的有序过渡。序过渡。序过渡。

技术研发人员：

刘钊 李文升 杨波 赵龙 梁荣 曲泳锦 赵韧 王耀雷 李昊 杨慎全 李昭 刘淑莉 王辰 崔灿 杨扬 綦陆杰

受保护的技术使用者：

国家电网有限公司

技术研发日：

2022.10.21

技术公布日：

2022/12/9