【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力控制，具体涉及一种新能源电站集电线路单回多分支优化系统及其方法。
技术介绍
1、目前，风电和光伏等新能源发电都是通过集电线路将发电单元汇集在一起，然后经变压器升压后接入电网。
2、如图1所示，受制于35kv电缆截面的影响，由于电缆的允许输送功率和其横截面积并不是成正比例关系，在其横截面积增大一倍时，其允许输送功率并没有增长一倍，新能源项目每回集电线路输送容量一般不超过24mw，一旦超过了24mw，就需要采用单芯电缆、铜芯电缆或多根电缆并联才能满足输送需求。而单芯电缆接地较为复杂，铜芯电缆价格较贵，多根电缆并联施工较为麻烦，且电缆截面越大，转弯半径越大，同样长度下使用的电缆中间头数量更多。受制于目前的工艺水平，电缆中间头容易出现故障，这意味着集电线路存在更多的故障点，会带来更多的安全隐患。因此目前集电线路规划时难以充分发挥每回集电线路输送能力，且由于每回集电线路输送容量大，电缆或架空线对应的损耗也大。
3、部分新能源项目虽然使用了电缆分支箱，但是其仅仅用作中间汇集节点，用于减小电缆的路径长度。
4、因此，亟需提出一种新的方案来解决上述问题。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种新能源电站集电线路单回多分支优化系统及其方法，通过电缆分支箱对单回路集电线路进行多分支优化，从而优化集电线路回路数，来解决现有新能源电站集电线路造价过高和容易出现故障的问题。
2、本专利技术提供了一种新能源电站集电线路单回多分支优化系统，包括：
3、所述优化系统包括多回集电线路，单回所述集电线路包括多个新能源发电单元组和一个电缆分支箱，单个所述新能源发电单元组分别对应接入电缆分支箱的不同分支处；
4、多个所述电缆分支箱的输出端通过与其一一对应的开关柜连接至变压器的输入端；
5、所述变压器的输出端与电网相连。
6、进一步地，单个所述电缆分支箱均配置有断路器。
7、进一步地，所述优化系统还包括升压站，所述电缆分支箱设置在所述升压站的围墙里面或外面，所述开关柜和变压器均设置在升压站内。
8、进一步地，单个所述电缆分支箱还预留接有其他新能源发电单元的接入处。
9、本专利技术还提供一种新能源电站集电线路单回多分支优化方法，包括以下步骤：
10、根据新能源发电单元数量和其对应的容量以及集电线路平均输送容量确定集电线路回路数；
11、根据单回集电线路的输送容量和所选用最大截面电缆载流量来确定该回集电线路的分支数量；
12、根据新能源发电单元布置情况以及单根电缆输送能力，将每回路集电线路输送的新能源发电单元分成多组并接入电缆分支箱的不同分支处；
13、多个所述电缆分支箱连接有与其一一对应的开关柜，多个开关柜共同接入一个变压器的输入端，所述变压器的输出端接入电网。
14、进一步地，单组所述新能源发电单元中的各个新能源发电单元通过电缆和/或架空线连接在一起，并采用链型和/或星型连接方式进行连接。
15、进一步地，所述架空线的截面面积的表达式如下所示：
16、
17、式中，a为架空线的横截面积，i为流过架空线的电流；j为经济电流密度；sk为架空线输送的容量，vk为架空线输送电压的线电压有效值，为功率因素。
18、进一步地，所述电缆的载流量要满足如下表达式：
19、
20、上式中iz为电缆的载流量，sd为电缆输送的容量，vd为电缆输送电压的线电压有效值，为功率因素，η为校正系数。
21、进一步地，所述确定集电线路回路数的表达式如下所示：
22、
23、上式中s0为集电线路平均输送容量，ni为容量为si的新能源发电单元的数量，si为第i个新能源发电单元的容量；m为集电线路的回路数，表示向上取整。
24、进一步地，所述确定该回集电线路的分支数量的表达式如下所示：
25、
26、上式中nb为该回集电线路的分支数，sjd为单回集电线路的输送容量，sz为最大截面电缆输送容量，为功率因素。
27、相比与现有技术，本专利技术的有益效果为：
28、1、本专利技术通过设置电缆分支箱对单回路集电线路进行多分支优化，从而优化集电线路回路数，尽可能发挥集电线路输送能力，降低集电线路的整体造价；
29、2、本专利技术能尽量减少新能源发电单元之间的电缆截面或架空线截面，从而节约电缆中间头个数，减少集电线路故障点个数，提高了集电线路的安全可靠性，并降低了集电线路损耗；
30、3、本专利技术能避免同一回集电线路不同分支之间停电检修的干扰，提高了集电线路可靠性；
31、4、本专利技术每个分支箱分支都相当于一个接入点，可以预留分支供其他新能源发电单元接入，从而提高集电线路路径规划的灵活性，解决后期新能源总布置变化后部分发电单元难以接入的问题。
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1.一种新能源电站集电线路单回多分支优化系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种新能源电站集电线路单回多分支优化系统，其特征在于：单个所述电缆分支箱均配置有断路器。
3.根据权利要求1所述的一种新能源电站集电线路单回多分支优化系统，其特征在于：所述优化系统还包括升压站，所述电缆分支箱设置在所述升压站的围墙里面或外面，所述开关柜和变压器均设置在升压站内。
4.根据权利要求1所述的一种新能源电站集电线路单回多分支优化系统，其特征在于：单个所述电缆分支箱还预留接有其他新能源发电单元的接入处。
5.一种新能源电站集电线路单回多分支优化方法，其特征在于，包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的一种新能源电站集电线路单回多分支优化方法，其特征在于：单组所述新能源发电单元中的各个新能源发电单元通过电缆和/或架空线连接在一起，并采用链型和/或星型连接方式进行连接。
7.根据权利要求6所述的一种新能源电站集电线路单回多分支优化方法，其特征在于，所述架空线的截面面积的表达式如下所示：
8.根据权利要求6
9.根据权利要求5所述的一种新能源电站集电线路单回多分支优化方法，其特征在于，所述确定集电线路回路数的表达式如下所示：
10.根据权利要求5所述的一种新能源电站集电线路单回多分支优化方法，其特征在于，所述确定该回集电线路的分支数量的表达式如下所示：
...【技术特征摘要】
1.一种新能源电站集电线路单回多分支优化系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种新能源电站集电线路单回多分支优化系统，其特征在于：单个所述电缆分支箱均配置有断路器。
3.根据权利要求1所述的一种新能源电站集电线路单回多分支优化系统，其特征在于：所述优化系统还包括升压站，所述电缆分支箱设置在所述升压站的围墙里面或外面，所述开关柜和变压器均设置在升压站内。
4.根据权利要求1所述的一种新能源电站集电线路单回多分支优化系统，其特征在于：单个所述电缆分支箱还预留接有其他新能源发电单元的接入处。
5.一种新能源电站集电线路单回多分支优化方法，其特征在于，包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的一种新能源电站集电...
【专利技术属性】
技术研发人员：李胜，刘海波，喻飞，叶任时，李成子，王松，刘汉梁，陶轲，代力，周昌平，
申请(专利权)人：长江勘测规划设计研究有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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