PW-C5 · 输配电·标幺值

配电方式: 用电线买可靠性

即便给同样的用户送电,网络如何编织也会大大改变一次故障切断的范围。用标签从单向放射式切到成环的环式、再到网状网络,体会用电线与开关设备的成本买可靠性的交易。

切换配电网,看停电范围

对同一个故障点(红✕)切换配电网。放射式使故障下游全部变暗,环式从对侧反送电只掉一个区段,网络自动改道使无人停电。亮点是受电的用户。

点击切换配电方式。

单一故障下停电的用户

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只向一个方向延伸,故障下游全部停电。最便宜但可靠性最低。

停电范围大

从变电站只向一个方向分支到达用户的方式。用线最少所以便宜,保护配合也简单。但任一点故障,其下串接的用户全部停电。广泛用于负荷密度低的乡村或可靠性要求不高之处。

把放射式线路两端连成环,每个用户都获得左右两个方向的路。平时常开一点,故障时只在故障区段两侧断开并合上常开点,从反方向送电。于是停电被困在故障区段,多数用户很快复电。多耗电线与开关设备但可靠性大增。是城区配电的基本。

观察radial: out = N_down

放射式使故障下游全部停电。

选择loop: out = ?

环式靠反送电只掉故障区段。

填空mesh: out = ?

网络自动改道,无停电。

自己来paths ↑ → cost ?

提高可靠性则设备成本上升。

从多个变电站经多条路径把用户织成网。任一路径故障,其余路径立即承载负荷,几乎无停电。可靠性最高但电线、保护、运行最复杂昂贵,故用于大城市中心或医院、数据中心等难以承受停电的重要负荷。而到用户进线为止,分为单相二线(家庭照明、插座)、三相三线(动力)、三相四线(商业楼单相三相混用)来供电。

是同一点的故障,但放射式下游一半变暗,环式只一区段,网络无人停电。改变的不是故障,而是电有没有另一条可走的路。每多开一条路,单一故障的损害就减小,但电线与开关设备的价钱上升。配电设计归根到底是决定该地区需要多少可靠性、以多少成本去买。

配电方式 — 网络拓扑决定单一故障的停电范围。放射式(单向):便宜但故障下游全停电。环式(环):反送电只掉故障区段。网络(网):自动改道无停电,最贵。路径越多即可靠性↑·成本↑的交易。用户进线分为单相二线、三相三线、三相四线。

下一步

至此看了输电与配电,即送电与分电的路。下一节D看电力在这些路上实际如何流动,以及出问题时如何保护。第一单元(PW-D1)是潮流(功率流):一旦各母线的电压幅值与相位确定,各线路的有功无功功率随之确定,我们追踪该流动如何由相位差推动。