一种基于中压配电网单元制网格供电规划方法技术

本发明专利技术公开了一种基于中压配电网单元制网格供电规划方法，其特征在于，包括如下步骤：根据中压配电网网格类型所要求的供电性能的接线模式，其中中压配电网网格的负荷密度以6MW/m2、15MW/m2、30MW/m2为分界将中压配电网网格类型分为A+类、A类、B类以及C类供电区域；根据综合网格规划模型求得中压配电网最佳供电范围；实现对中压配电网单元制网格规划规划。本发明专利技术能够对中压配电网单元制网格进行更加合理的规划、控制以及管理，通过网格的负荷密度将网格分为四大类，并根据相应的可靠性以及安全性要求匹配相应的接线模式，使得中压配电网单元制网格规划更加合理，满足各方面的要求。

【技术实现步骤摘要】
一种基于中压配电网单元制网格供电规划方法
本专利技术设计中压配电网单元制网格规划领域，尤其涉及到一种基于中压配电网单元制网格供电规划方法。
技术介绍
目前，中压配电网的单元制网格规划广泛开展，主要目的还是为了规范中压配电网建设和管理，使得网格成为配电网、中压线路供电的基本单元,通过将目标区域划分为网格的形式，实现对目标区域进行更好的管理。网格化与供电分区关系密切，在国家电网公司的规划导则中，供电区域划分只是到县、区级别，将供电区域划分为a+,a,b,c,d,e等六类地区。但是在城市配网规划中，供电区域还是在此基础上进行进一步的划分，划分到乡、镇、街道级，因此仍需将城市划分成供电网格的形式进一步规划。
技术实现思路
针对上述
技术介绍
中提到的网格规划的不足之处，本专利技术提供了一种基于中压配电网单元制网格供电规划方法，基于配电网单元制网格类型、配电网接线模式，通过最小化线路的投资成本、用户的缺电成本以及线路的损耗成本来求取最佳供电范围。本专利技术是采用以下技术方案实现的：一种基于中压配电网单元制网格供电规划方法，其特征在于，包括如下步骤：根据中压配电网网格类型所要求的供电性能的接线模式，其中中压配电网网格的负荷密度以6MW/m2、15MW/m2、30MW/m2为分界将中压配电网网格类型分为A+类、A类、B类以及C类供电区域；根据综合网格规划模型求得中压配电网最佳供电范围；实现对中压配电网单元制网格规划规划。上述技术方案中，所述接线模式包括线路的出现回路数以及根据线路的运行时间以及线路所带负荷决定的导线的截面面积。上述技术方案中，所述综合网格规划模型采用最小化网格规划成本，规划成本的构成包括线路的投资成本、用户的缺电成本以及网络的损耗成本。上述技术方案中，所述导线截面面积的选择标准如式(1)所示：式中：S为导线截面，P为传输容量，J为经济电流密度，UN为线路额定电压，cosφ为功率因数。上述技术方案中，所述线路的投资成本计算如式(2)所示：其中，ali为第i条线路的固定投资成本，bl(Si)为该截面面积的线路单位长度的价格，Si为第i条线路的横截面积，li为第i条线路的长度。上述技术方案中，所述的用户缺电成本计算如式(3)所述：IEARi为第i个用户的单位缺电量经济损失，由供电区域类型决定,EENSi为第i个用户的电量损失量，n为总用户数量，A+、A、B、C类供电区域的单位缺电成本本文分别采用电价的60、45、30、15倍。上述技术方案中，所述网络的损耗成本计算如式(4)所述：CLloss＝PLloss*Ci*τmax(4)式中，PLloss为线路的有功损耗成本，Ci为单位电价，τmax为线路的最大运行小时数，线路的最大运行小时数与接线模式相关。与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：本专利技术能够对中压配电网单元制网格进行更加合理的规划、控制以及管理，通过网格的负荷密度将网格分为四大类，并根据相应的可靠性以及安全性要求匹配相应的接线模式，使得中压配电网单元制网格规划更加合理，满足各方面的要求。附图说明通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1为本专利技术的辐射状配电网络结构示意图；图2为本专利技术的环网状配电网络结构示意图；图3为本专利技术的某地配网待规划网架示意图；图4为本专利技术的最优供电方案示意图。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。本专利技术的一种基于中压配电网单元制网格供电规划方法，包括如下步骤：根据中压配电网网格类型所要求的供电性能的接线模式，其中中压配电网网格的负荷密度以6MW/m2、15MW/m2、30MW/m2为分界将中压配电网网格类型分为A+类、A类、B类以及C类供电区域；根据综合网格规划模型求得中压配电网最佳供电范围；实现对中压配电网单元制网格规划规划。表1为供电网格类型划分，如表1所示，每个网格的接线模式都是根据其供电区域类型进行确定。其中其中A+类以及A类供电区域接线模式以双环网为主，而B类以及C类供电区域以单环网和架空线为主。表1供电网格类型划分接线模式包括线路的出现回路数以及根据线路的运行时间以及线路所带负荷决定的导线的截面面积。综合网格规划模型采用最小化网格规划成本，规划成本的构成包括线路的投资成本、用户的缺电成本以及网络的损耗成本。根据相连网格类型、线路的传输容量、运行时间，确定线路的接线模式。线路的长度通过供电范围得到，而导线的截面面积与传输容量、线路额定电压、经济电流密度以及功率因数相关，导线的截面面积的选择标准如式(1)所示：式中：S为导线截面，P为传输容量，J为经济电流密度，UN为线路额定电压，cosφ为功率因数。对于辐射状网络结构，对于图1所示单电源辐射网结构，电能传输从变电站A出发，依次给负荷R1、R2、R3、R4供电。每经过一个负荷单元，则其传输功率P下降，根据式(1)所示，则其导线截面S可选的较小，从而优化了网格规划的线路投资成本。在单电源辐射网络情况下，所有线路的最大负荷利用小时数为5000h以上。对于环网结构，对于图2所示单环网结构，在规划中采用环网的结构，然而在实际运行中采用开环运行方式，所以在正常工作情况下L3线路不传输电能，实际上由变电站A负责负荷R1、R2的电能传输，由变电站B负责负荷R3、R4的电能传输，此时根据式(2-1)可以得到导线截面面积S1>S2以及S5>S4，同时线路L1、L2、L4、L5的负荷利用小时数为5000h以上，而认为L3的最大负荷利用小时数为3000～5000h；假设变电站B突然故障无法供电，此时单环网就变成了一个单电源辐射状网络结构，此时由变电站A负责电能的输送，这种情况下S1>S2>S3>S4>S5；假设变电站A突然故障无法供电，此时单环网仍为一个单电源辐射状网络，由变电站B负责电能的输送，这种情况下S5>S4>S3>S2>S1；综上所述，对于一个单环网接线模式，导线截面面积的选取要满足所有故障情况下线路能够正常供电。网格规划的目的是将供电区域划分为网格，实现对供电区域更好的管理，因此供电区域的供电可靠性是网格规划的关键问题。投资成本与缺点成本以及损耗成本是相互矛盾的，网格的供电回路数越多，网格规划的投资成本越高，而用户的缺电成本以及网络损耗成本越低；反之亦然；因此，在保证供电可靠性要求的情况下，如何协调网格规划的投资成本与缺电成本非常重要。本专利技术采用最小化投资成本、缺电成本以及线路、损耗成本的多目标数学模型进行网格规划的供电范围求取，如式(5)所示。Min(Cline+CR+CLloss)(5)式中Cl为线路的投资成本；CR为供电区域内用户的缺电成本；CLloss为线路的损耗成本，各成本的计算如前文所示。线路的投资成本计算如式(2)所示：其中，ali为第i条线路的固定投资成本，bl(Si)为该截面面积的线路单位长度的价格，Si为第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于中压配电网单元制网格供电规划方法，其特征在于，包括如下步骤：根据中压配电网网格类型所要求的供电性能的接线模式，其中中压配电网网格的负荷密度以6MW/m2、15MW/m2、30MW/m2为分界将中压配电网网格类型分为A+类、A类、B类以及C类供电区域；根据综合网格规划模型求得中压配电网最佳供电范围；实现对中压配电网单元制网格规划规划。

【技术特征摘要】
1.一种基于中压配电网单元制网格供电规划方法，其特征在于，包括如下步骤：根据中压配电网网格类型所要求的供电性能的接线模式，其中中压配电网网格的负荷密度以6MW/m2、15MW/m2、30MW/m2为分界将中压配电网网格类型分为A+类、A类、B类以及C类供电区域；根据综合网格规划模型求得中压配电网最佳供电范围；实现对中压配电网单元制网格规划规划。2.根据权利要求1所述的一种基于中压配电网单元制网格供电规划方法，其特征在于，所述接线模式包括线路的出现回路数以及根据线路的运行时间以及线路所带负荷决定的导线的截面面积。3.根据权利要求1所述的一种基于中压配电网单元制网格供电规划方法，其特征在于，所述综合网格规划模型采用最小化网格规划成本，规划成本的构成包括线路的投资成本、用户的缺电成本以及网络的损耗成本。4.根据权利要求2所述的一种基于中压配电网单元制网格供电规划方法，其特征在于，所述导线截面面积的选择标准如式(1)所示：式中：S为导线截面，P为传输容量，J为经济电流密度，UN为线路额...

【专利技术属性】
技术研发人员：王佳仁，王承民，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海,31