一种变电站低压侧母线导体选型方法技术

一种变电站低压侧母线导体选型方法，包括确定可选导体方案集、变电站负荷需求分析、变电站建设与扩容分析、导体技术经济评估，最后选出最优导体方案。本发明专利技术从导体技术经济角度，充分考虑户外型变电站低压侧母线导体选型的适用性和经济性，改善了户外型变电站低压侧母线导体选型过程中技术经济分析理论不足的现状；从更全面的角度，对户外型变电站低压侧母线导体选型的经济效益进行了综合的比较，具有评价更全面、结果更符合实际、经济效益更好等特点。

【技术实现步骤摘要】
一种变电站低压侧母线导体选型方法
本专利技术属于变电站母线导体选型领域，具体涉及一种变电站低压侧母线导体选型方法。
技术介绍
新一代紧凑型输电导体在选型和应用过程中缺少标准化的科学的评估体系成为制约紧凑型输电导体自身发展的瓶颈。随着新一代紧凑型输电导体的进一步运用，现有紧凑型输电导体类型繁多、性能各异，主要包括封闭母线槽、绝缘铜管母、大截面电力电缆等导体结构。导体结构和型号的多样化也带来了一些关键性的问题。目前紧凑型输电导体在选型和应用过程中缺少标准化的科学的衡量体系。一方面，产品本身的性能参数和执行标准没有统一的规划。以绝缘铜管母为例，由于国家没有具体详细的产品标准，一般各个企业均执行自己的企业标准。国内生产管形绝缘母线的公司，均有自己的命名方式和规格型号，如“全绝缘管形母线”、“半绝缘管形母线”、“管形屏蔽绝缘母线”、“交联聚乙烯管形母线”、“复合绝缘母线”等等，其实质均为同一类产品。命名和型号的混乱，给用户的选型工作造成了很大的困难。另一方面，紧凑型输电导体在变电站中使用时，取代了原有的传统材料，但是并没有一套标准的使用方案来具体规定应如何取代，也没有一套评价指标来定量分析取代过程中具体的技术先进性、经济实用性情况。事实上，在现阶段变电站紧凑型输电导体的选型和使用过程中，变电站仅仅以导体技术规定和人工的经验主义判断来完成这一选型过程。然而，单纯依靠导体技术规定和经验主义占主导的原则，已经严重滞后其在复杂运行场景下对技术先进性、经济实用性的需求，成为制约紧凑型导体自身发展的瓶颈。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决上述问题，提供一种变电站低压侧母线导体选型方法，考虑后期变电站建设与扩容的需要，从变电站负荷需求、故障严重程度、故障损失、运行维护成本等多方面的因素，综合评价母线导体方案的优劣。本专利技术的技术方案是一种变电站低压侧母线导体选型方法，包括以下具体步骤，步骤1：针对变电站场景收集变电站参数，确定可供选择的导体方案；步骤2：采用负荷需求动态模型，对导体方案进行变电站负荷需求分析；步骤3：针对导体方案进行变电站建设与扩容分析；步骤3.1：采用变电站建设动态模型对导体方案进行分析；步骤3.2：采用变电站扩容动态模型对导体方案进行分析；步骤4：针对导体方案进行导体技术经济评估；步骤4.1：采用系统严重程度指标模型对导体方案进行评估；步骤4.2：采用导体经济运行量化指标模型对导体方案进行评估；步骤5：综合评估，从导体方案中选出最优导体方案。进一步的，所述负荷需求动态模型包括负荷需求L(t)，其初值L(0)为变电站第一期投运时刻的负荷需求，τ为积分变量，ΔL(t)为负荷增长率；负荷增长率式中，εGDP为GDP增长率，ε1为电力弹性系数，ε2为价格弹性系数，EP为销售电价。进一步的，所述变电站建设动态模型包括变电站运行容量P(t)，初始值P(0)为该变电站第一期投运时的运行容量，τ为积分变量；ΔPu(t)为变电站投运速率，ΔPu(t)＝Pk(t-T)(4)式中T为变电站单次扩容建设周期，Pk(t)表示t时刻变电站的在建容量，其数值等于该变电站此时的扩容容量ΔPk(t)。进一步的，所述变电站扩容动态模型包括变电站扩容容量ΔPk(t)，式中，为变电站单位扩容容量，即变电站每扩容一次所增加的容量；α(t)为t时刻的可扩容判断指数；εk(t)为t时刻的变电站扩容系数，式中ε′k(t)为中间变量，δ0为期望容载比；δ(t)为t时刻的变电容载比，式中P(t)为变电站运行容量，采用式(3)计算；L(t)为负荷需求，采用式(1)计算；可扩容判断指数式中，τ为积分变量，N为该变电站最大扩容次数。进一步的，所述系统严重程度指标模型包括系统严重程度指标SI(t)，L(t)为负荷需求，采用式(1)计算；EENS(t)为电量不足期望，EENS(t)＝P(t)·tm·ζ(t)(7)式中，tm为导体故障修复时间，ζ(t)为导体随机故障率，ζ(t)以一个随机数的形式来体现导体的故障情况,P(t)为变电站运行容量，采用式(3)计算。进一步的，所述导体经济运行量化指标模型包括导体成本C(t),C(t)＝C1(t)+C2(t)(8)C1(t)为导体故障损失成本；C2(t)为导体全寿命周期运行维护成本；导体故障损失成本C1(t)＝ξ1·EENS(t)(9)式中ξ1为导体单位电量损失成本，EENS(t)为电量不足期望，采用式(7)计算；导体全寿命周期运行维护成本式中，ξ2为导体单位容量设计成本，ξ3为导体社会折现成本式中，ξ4为导体的社会折现率，ξ5为导体单位容量运行成本，h为导体使用寿命，精确到整数单位；所述导体经济运行量化指标模型还包括导体单位成本变化速率ΔΘ，式中C(t)为导体成本，采用式(8)计算；ΔL(t)为负荷增长率，采用式(2)计算；h为导体使用寿命。本专利技术的有益效果：1)本专利技术的模型从导体技术经济角度，充分考虑户外型变电站低压侧母线导体选型的适用性和经济性，改善了户外型变电站低压侧母线导体选型过程中技术经济分析理论不足的现状；2)从更全面的角度，对户外型变电站低压侧母线导体选型的经济效益进行了综合的比较，与现有的只考虑导体自身的性能的研究方式相比具有评价更全面、结果更符合实际、经济效益更好等特点；3)单位输电成本指标充分体现局部时段和全寿命时段的技术经济效果，全面地反映出某待选方案的优势或不足，为变电站低压侧母线导体的选型给出充足的理论依据。4)导体故障的电量不足期望指标，该指标综合反映出导体的故障情况及导体故障时对导体所在变电站传输电量的影响。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。图1为变电站低压侧母线导体选型方法的流程图。图2为变电站导体运行容量图。图3为基于导体故障的电量不足期望图。图4为导体故障损失成本图。图5为导体全寿命周期运行维护成本。图6为导体成本图。图7为导体单位成本变化速率图。图8为导体单位输电成本指标图。图9为Vensim仿真模型图。具体实施方式一种变电站低压侧母线导体选型方法，包括以下具体步骤，步骤1：针对变电站场景收集变电站参数，确定可供选择的导体方案；步骤2：采用负荷需求动态模型，对导体方案进行变电站负荷需求分析；步骤3：针对导体方案进行变电站建设与扩容分析；步骤3.1：采用变电站建设动态模型对导体方案进行分析；步骤3.2：采用变电站扩容动态模型对导体方案进行分析；步骤4：针对导体方案进行导体技术经济评估；步骤4.1：采用系统严重程度指标模型对导体方案进行评估；步骤4.2：采用导体经济运行量化指标模型对导体方案进行评估；步骤5：综合评估，从导体方案中选出最优导体方案。进一步的，所述负荷需求动态模型包括负荷需求L(t)，其初值L(0)为变电站第一期投运时刻的负荷需求，τ为积分变量，ΔL(t)为负荷增长率；负荷增长率式中，εGDP为GDP增长率，ε1为电力弹性系数，ε2为价格弹性系数，EP为销售电价。进一步的，所述变电站建设动态模型包括变电站运行容量P(t)，初始值P(0)为该变电站第一期投运时的运行容量，τ为积分变量；ΔPu(t)为变电站投运速率，ΔPu(t)＝Pk(t-T)(4)式中T为变电站单次扩容建设周期，Pk(t)表示t时刻变电站的在建容量，其数值等于该变电站此时的扩容容量ΔPk(t)本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种变电站低压侧母线导体选型方法，其特征在于，包括以下具体步骤，步骤1：针对变电站场景收集变电站参数，确定可供选择的导体方案；步骤2：采用负荷需求动态模型，对导体方案进行变电站负荷需求分析；步骤3：针对导体方案进行变电站建设与扩容分析；步骤3.1：采用变电站建设动态模型对导体方案进行分析；步骤3.2：采用变电站扩容动态模型对导体方案进行分析；步骤4：针对导体方案进行导体技术经济评估；步骤4.1：采用系统严重程度指标模型对导体方案进行评估；步骤4.2：采用导体经济运行量化指标模型对导体方案进行评估；步骤5：综合评估，从导体方案中选出最优导体方案。

【技术特征摘要】
1.一种变电站低压侧母线导体选型方法，其特征在于，包括以下具体步骤，步骤1：针对变电站场景收集变电站参数，确定可供选择的导体方案；步骤2：采用负荷需求动态模型，对导体方案进行变电站负荷需求分析；步骤3：针对导体方案进行变电站建设与扩容分析；步骤3.1：采用变电站建设动态模型对导体方案进行分析；步骤3.2：采用变电站扩容动态模型对导体方案进行分析；步骤4：针对导体方案进行导体技术经济评估；步骤4.1：采用系统严重程度指标模型对导体方案进行评估；步骤4.2：采用导体经济运行量化指标模型对导体方案进行评估；步骤5：综合评估，从导体方案中选出最优导体方案。2.根据权利要求1所述的变电站低压侧母线导体选型方法，其特征在于，所述负荷需求动态模型包括负荷需求L(t)，其初值L(0)为变电站第一期投运时刻的负荷需求，τ为积分变量，ΔL(t)为负荷增长率；负荷增长率式中，εGDP为GDP增长率，ε1为电力弹性系数，ε2为价格弹性系数，EP为销售电价。3.根据权利要求2所述的变电站低压侧母线导体选型方法，其特征在于，所述变电站建设动态模型包括变电站运行容量P(t)，初始值P(0)为该变电站第一期投运时的运行容量，τ为积分变量；ΔPu(t)为变电站投运速率，ΔPu(t)＝Pk(t-T)(4)式中T为变电站单次扩容建设周期，Pk(t)表示t时刻变电站的在建容量，其数值等于该变电站此时的扩容容量ΔPk(t)。4.根据权利要求3所述的变电站低压侧母线导体选型方法，其特征在于，所述变电站扩容动态模型包括变电站扩容容量ΔPk(t)，式中，为变电站单位扩容容量，即变电站每扩容一次所增加的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张闯，张磊，黄悦华，叶婧，杨楠，马俊，雷水平，吴罗兰，陈俊慧，
申请(专利权)人：三峡大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42