交直流混合配电网网架结构对运行可靠性、灵活性、经济性等方面都有重要影响。传统交流配电网的网架结构已经非常成熟,国内外均有相关网架结构标准和案例。针对交直流混合配电网网架结构的研究较少,主要研究工作集中在直流配电网的网架结构设计。交直流混合配电网网架结构设计需要综合考虑现有交流配电网的网架结构和直流配电网的研究成果,提出交直流混合配电网网架结构设计方案。
我国交流配电网中,高压配电网网架结构主要有链式、环网和辐射状结构;中压配电网结构主要有双环式、单环式、多分段适度联络和辐射状结构;低压配电网一般采用辐射状结构。10kV配电网结构根据架空网和电缆网的不同可以分为2类:架空网主要包括辐射式接线和多分段适度联络接线2种模式;电缆网主要包括单环式接线和双环式接线2种模式。北京市高压配电网以环网建设、放射状运行为主(“手拉手”式网架结构)。巴黎城区的电缆网采用三环网T接或双环网T接方式;东京22kV电缆网采用主线备用线、环形、点状网络接线方式;新加坡采用“花瓣式”结构,22kV配电网采用环网连接、并列运行方式〕 。
直流配电网网架结构主要有辐射型、两端供电型和环型直流配电网[33]①辐射型直流配电网山不同电压等级的直流母线组成骨干网络,分布式电源、交流负载与直流负载通过电力电子装置与直流母线相连,其结构简单,对控制保护要求低,但供电可靠性较低;②两端供电型直流配电网与辐射型直流配电网相比,当一侧电源故障时,可以通过操作联络开关,山另一侧电源供电,实现负荷转供,提高整体可靠性;③环型直流配电网相比于两端供电型直流配电网,可实现故障快速定位、隔离,其运行方式与两端供电型直流配电网相似,且供电可靠性更高。
根据不同的应用需求,交直流混合配电网可分为含柔性直流装置的交直流混合配电网与含直流网的交直流混合配电网,前者适用于直流源荷较少的情况,后者更加适合高密度直流源荷接入的情况。含直流网的交直流混合配电网接线模式主要包括辐射型交直流混合配电网(交直流线路间无联络)、多分段适度联络型交直流混合配电网(交直流线路间有联络。