一种基于供电安全标准的中压配电网诊断分析方法技术

一种基于供电安全标准的中压配电网诊断分析方法：输入配电网网络结构，梳理配电网线路之间的联络关系；对配电网进行接线模式分析；通过潮流计算验证转供后是否有电压越限的情况发生；对配电网线路进行预处理分析，找出不能通过“N-1”校验的线路，并把它们输入到结果表中保存，其余数据存入需要“N-1”校验的元件表中；对存入需要“N-1”校验的元件表中线路按照开关数优先的路径选择方法进行“N-1”校验；结合城市供电安全标准分析“N-1”校验结果表；判定出不同线路转供时间，判断转供时间是否达到城市供电安全标准规定的时间要求；给出措施。本发明专利技术可以对供电安全进行定量分析和指导，对配电网供电安全提供解决方案和指导意见。

【技术实现步骤摘要】
一种基于供电安全标准的中压配电网诊断分析方法
本专利技术涉及一种。特别是涉及一种基于供电安全标准的中压配电网诊断分析方法。
技术介绍
随着社会经济的迅速发展和人民生活水平的不断提高，城市电网终端用户对供电安全性和供电可靠性水平提出了更高的要求，如何以适度的投资满足用户可接受的供电安全性和供电可靠性要求，成为我国城市电网面临的主要问题和技术难点。供电可靠性水平不仅取决于元件的质量和运行维护水平，还与元件停运后负荷所遭受的损失程度密切相关，即电网的供电安全性水平。必须科学合理地设定供电安全判据、制定出简单实用的供电安全标准，才能有效地解决提高供电安全性、供电可靠性与提高投资经济性之间的矛盾。因此，迫切需要对国内外城市电网的供电安全标准进行细致比较和深入分析，汲取先进的理念和成熟的方法，并根据我国城市电网的实际情况，科学合理地利用数据资源与运行经验，创造性地进行供电安全判据研究，为我国城市电网供电安全标准的发展与完善提供理论依据和方法保障。因此，构建基于供电安全标准的中压配电网诊断分析方法，是亟待解决的实际问题，具有良好的应用价值和工程价值。我国电力体制改革经历了多个发展阶段，已初步建立了竞争、开放的区域电力市场，在产业上经历了用电需求从“萌芽成长”到“高速增长”的过程，正向“波动上升”阶段迈进。目前，城市电网的电压等级序列、变压器容量系列己基本稳定，电网结构有待完善，电网自动化水平与发达国家接近，供电可靠性水平呈逐步上升趋势，但与发达国家的城市电网相比仍有一定的差距。我国城市供电安全标准作为电网安全标准的基础性文件，其核心思想为：以最终客户的供电可靠性作为规划目标，将系统安全性与客户负荷大小相关联，按照负荷组大小划分级别，用“N-1”和“N-1-1”法则作为衡量手段，给出各级电网所应达到的不同的安全和可靠水平。城市供电安全标准具有深厚的理论和工程实践背景，逻辑严密基础严谨，并且是完全量化的确定性准则，简洁明了，便于直接使用。该标准是根据我国城市电网实际情况制定，基于多年的实际操作经验和多地调研汇总的结果，更符合中国国情和现阶段我国电网架构的性能水平，同时借鉴国外发达国家经验，参考英国ERP2/6标准，具有一定的国际视野，同发达国家相比，分析结果具有可比性。另外，我国电网自动化程度不高。电网性能越完善，自动化程度越高，系统整体水平越先进，提供的统计数据准确性越高。目前我国电网整体自动化程度不高，部分数据来源需要人工统计完成，在数据收集阶段人为因素较大，部分数据真实性存在问题。因此构建一套基于供电安全标准的中压配电网诊断方法具有重要的应用价值。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，提供一种适用于我国电网诊断工作的基于供电安全标准的中压配电网诊断分析方法、本专利技术所采用的技术方案是：一种基于供电安全标准的中压配电网诊断分析方法，包括如下步骤：1)输入配电网网络结构，包括元件信息、线路长度、各负荷位置及负荷峰值、断路器及隔离开关位置、配电网联络关系，首先对配电网进行拓扑结构分析，梳理配电网线路之间的联络关系；2)对配电网进行接线模式分析，包括按照不同的接线模式进行分类处理，分为单电源辐射接线，不同母线环式接线、分段两联络接线和分段三联络接线，按照不同接线模式结合步骤1)的信息对配电网网络进行数据分析；3)通过潮流计算验证转供后是否有电压越限的情况发生，包括：(1)前推运算：按照排好的支路顺序，从与叶节点连接的支路开始，利用叶节点功率和对应的节点电压，初始值为线路额定电压，逆着功率传送的方向，依次计算出各段支路的功率损耗和功率分布；(2)计算各段支路始节点的电压；(3)回代运算，按照排好的支路顺序的逆序，从电源点开始，顺着功率传送的方向，利用第(1)步所得的各段支路的首端功率和第(2)算出的本支路始节点的电压，逐条支路进行计算，求得各支路终节点的电压；(4)当终节点的电压值超过供电安全标准规定的标准电压值，认为电压越限。4)对配电网线路进行预处理分析，通过判断配电网线路联络情况，找出不能通过“N-1”校验的线路，并把它们输入到结果表中保存，其余数据存入需要“N-1”校验的元件表中；5)对存入需要“N-1”校验的元件表中线路按照开关数优先的路径选择方法进行“N-1”校验，所述开关数优先的路径选择方法具体包括：(1)形成与需要转供区域联络的开关集合；(2)选择主转供路径进行转供；(3)主转供路径以外的线路进行转供；(4)对导致电压越限的负荷部分进行转移；(5)得到能够通过“N-1”校验和不能通过“N-1”校验的线路，分别记录相应的数据结果，生成“N-1”校验结果分析表。6)结合城市供电安全标准对步骤5)得到“N-1”校验结果分析表进行分析，得到负荷供电级；7)根据配电网运行维护的平均倒闸操作时间，以及转供路径开关数的多少，判定出不同线路转供时间，判断转供时间是否达到城市供电安全标准规定的时间要求；8)转供时间达到城市供电安全标准规定的时间要求，修订供电安全标准，转供时间未达到城市供电安全标准规定的时间要求，改造线路、提升运行维护水平，把结果和措施汇总，得到诊断报告。步骤3)中第(1)步所述的前推运算具体是：(a)确定潮流计算所需的全部负荷节点的注入功率；(b)假定各节点电压初值为所述各节点的额定电压值；(c)由节点的注入功率和电压值，使用式如下公式，求解各支路的功率损耗和功率分布，Sij＝Sj+△Sij(2)Si＝∑Sij(3)(d)由出线首端根结点电压值和支路始端功率，使用如下公式求解节点电压，所述的电压包括幅值和相角，Sij表示线路的视在功率，P表示线路的有功功率，V表示线路的电压值，δ表示电压的相角，Q表示线路的无功功率，R表示线路的电阻，X表示线路的电抗，i，j表示线路节点编号。(e)检查收敛条件，当满足收敛条件时结束计算，否则返回第(3)继续迭代计算。步骤3)中第(2)步所述的各段支路始节点的电压的计算是采用如下公式，步骤3)中第(3)步所述的回代运算，是按照第(1)步所给出的公式计算，求得各支路终节点的电压，所述的电压包括幅值和相角。步骤8)中所述的城市供电安全标准中的时间规定为：(1)维修完成时间，根据维修对象的不同，从几个小时到几天；(2)通过人工操作重构电网进行转供负荷，使得负荷恢复供电所需要的时间为3h；(3)遥控操作重构电网，使得电网恢复供电的时间15min；(4)通过自动装置完成操作60s。本专利技术的一种基于供电安全标准的中压配电网诊断分析方法，通过结合城市供电安全标准构建的诊断方法，可以对供电安全进行定量分析和指导，挖掘配电网线路中的薄弱环节，对配电网供电安全提供解决方案和指导意见。附图说明图1是中压配电网诊断流程；图2是线路“N-1”校验流程图；图3是线路比对分析流程图；图4是比对判定模块判定流程示意图。具体实施方式下面结合实施例和附图对本专利技术的一种基于供电安全标准的中压配电网诊断分析方法做出详细说明。本专利技术的一种基于供电安全标准的中压配电网诊断分析方法，是用以诊断我国中压配电网的安全性。城市电网的供电安全采用“N-1”准则，即：(1)变电站中失去任何一回进线或者一台降压变压器时，不损失负荷；(2)高压配电网中一条架空线，或一条电缆，或一台降压变压器发生故障停运时候,a)正常情况下，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于供电安全标准的中压配电网诊断分析方法，其特征在于，包括如下步骤：1)输入配电网网络结构，包括元件信息、线路长度、各负荷位置及负荷峰值、断路器及隔离开关位置、配电网联络关系，首先对配电网进行拓扑结构分析，梳理配电网线路之间的联络关系；2)对配电网进行接线模式分析，包括按照不同的接线模式进行分类处理，分为单电源辐射接线，不同母线环式接线、分段两联络接线和分段三联络接线，按照不同接线模式结合步骤1)的信息对配电网网络进行数据分析；3)通过潮流计算验证转供后是否有电压越限的情况发生，包括：(1)前推运算：按照排好的支路顺序，从与叶节点连接的支路开始，利用叶节点功率和对应的节点电压，初始值为线路额定电压，逆着功率传送的方向，依次计算出各段支路的功率损耗和功率分布；(2)计算各段支路始节点的电压；(3)回代运算，按照排好的支路顺序的逆序，从电源点开始，顺着功率传送的方向，利用第(1)步所得的各段支路的首端功率和第(2)算出的本支路始节点的电压，逐条支路进行计算，求得各支路终节点的电压；(4)当终节点的电压值超过供电安全标准规定的标准电压值，认为电压越限。4)对配电网线路进行预处理分析，通过判断配电网线路联络情况，找出不能通过“N‑1”校验的线路，并把它们输入到结果表中保存，其余数据存入需要“N‑1”校验的元件表中；5)对存入需要“N‑1”校验的元件表中线路按照开关数优先的路径选择方法进行“N‑1”校验，所述开关数优先的路径选择方法具体包括：(1)形成与需要转供区域联络的开关集合；(2)选择主转供路径进行转供；(3)主转供路径以外的线路进行转供；(4)对导致电压越限的负荷部分进行转移；(5)得到能够通过“N‑1”校验和不能通过“N‑1”校验的线路，分别记录相应的数据结果，生成“N‑1”校验结果分析表；6)结合城市供电安全标准对步骤5)得到“N‑1”校验结果分析表进行分析，得到负荷供电级；7)根据配电网运行维护的平均倒闸操作时间，以及转供路径开关数的多少，判定出不同线路转供时间，判断转供时间是否达到城市供电安全标准规定的时间要求；8)转供时间达到城市供电安全标准规定的时间要求，修订供电安全标准，转供时间未达到城市供电安全标准规定的时间要求，改造线路、提升运行维护水平，把结果和措施汇总，得到诊断报告。...

【技术特征摘要】
1.一种基于供电安全标准的中压配电网诊断分析方法，其特征在于，包括如下步骤：1)输入配电网网络结构，包括元件信息、线路长度、各负荷位置及负荷峰值、断路器及隔离开关位置、配电网联络关系，首先对配电网进行拓扑结构分析，梳理配电网线路之间的联络关系；2)对配电网进行接线模式分析，包括按照不同的接线模式进行分类处理，分为单电源辐射接线，不同母线环式接线、分段两联络接线和分段三联络接线，按照不同接线模式结合步骤1)的信息对配电网网络进行数据分析；3)通过潮流计算验证转供后是否有电压越限的情况发生，包括：(1)前推运算：按照排好的支路顺序，从与叶节点连接的支路开始，利用叶节点功率和对应的节点电压，初始值为线路额定电压，逆着功率传送的方向，依次计算出各段支路的功率损耗和功率分布；(2)计算各段支路始节点的电压；(3)回代运算，按照排好的支路顺序的逆序，从电源点开始，顺着功率传送的方向，利用第(1)步所得的各段支路的首端功率和第(2)算出的本支路始节点的电压，逐条支路进行计算，求得各支路终节点的电压；(4)当终节点的电压值超过供电安全标准规定的标准电压值，认为电压越限；4)对配电网线路进行预处理分析，通过判断配电网线路联络情况，找出不能通过“N-1”校验的线路，并把它们输入到结果表中保存，其余数据存入需要“N-1”校验的元件表中；5)对存入需要“N-1”校验的元件表中线路按照开关数优先的路径选择方法进行“N-1”校验，所述开关数优先的路径选择方法具体包括：(1)形成与需要转供区域联络的开关集合；(2)选择主转供路径进行转供；(3)主转供路径以外的线路进行转供；(4)对导致电压越限的负荷部分进行转移；(5)得到能够通过“N-1”校验和不能通过“N-1”校验的线路，分别记录相应的数据结果，生成“N-1”校验结果分析表；6)结合城市供电安全标准对步骤5)得到“N-1”校验结果分析表进行分析，得到负荷供电级；7)根据配电网运行维护的平均倒闸操作时间，以及转供路径开关数的多少，判定出不同线路转供时间，判断转供时间是否达到城市供电安全标准规定的时间要求；8)转供时间达到城市供电安全标准规定的时间要求，修订供电安全标准，转供时间未达到城市供电安全标准规定的时间要求，改造线路、提升运行维护水平，把结果和措施汇总，得到诊断报告。2.根据权利要求1所述的一种基于供电安全标准的中压配电网诊断分析方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙建龙，王庭华，周洪伟，李琥，韩俊，刘洪，李腾，
申请(专利权)人：国家电网公司，江苏省电力公司，江苏省电力公司电力经济技术研究院，天津大学，
类型：发明
国别省市：北京;11