一种基于最大供电能力的配电网分区方法技术

本发明专利技术公开了一种基于最大供电能力的配电网分区方法。提出了最优分区的概念，以配电系统最大供电能力为理论基础，结合联络有效度理论，经过实际电网中算例的验证，最终得到一系列可操作性的建议，以指导城市配电系统优化及规划工作。本发明专利技术有利于减少备用容量，提高设备利用率，具有较高稳定性。本发明专利技术能够得到准确的最优分区方案，并且使得分区更为迅速，使配网规划更加快捷有效。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于配电系统
，尤其设及一种基于最大供电能力的配电网分区方 法。
技术介绍
长期W来，我国许多城市的电网存在着供电能力不足、网络转移能力不确定、电网 设备利用率不高、负载不均衡、损耗大等诸多问题。电力系统面临着日益繁重的规划任务， 该对配电网提出了更高的要求，城市配电网络的供电分区优化成为一个值得重视的问题。 传统的配电网分区研究主要依靠人工经验，该法主观影响较大，很多重要因素，比 如整个配网的供电能力变化情况等，都没有考虑到，从而无法得到真正最优的结果，造成了 规划上的偏差。当前出现的较为先进的分区方法主要包括自由分区，均一网格，等负荷分区 法等。 随着配电系统的发展和供电需求的提高，对配电网安全性、稳定性、技术合理性、 经济性等方面提出了更高的要求，因此也需要更准确、合理的方法来评估配电网的现状供 电能力，优化配电网的分区结构。W前配网分区研究中多侧重于根据负荷分布、地理位置来 确定分区方案，对网络最大供电能力的研究设及较少。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供，旨在解决传统 的配电网分区研究主要依靠人工经验，主观影响较大，偏差较大，效率较低的问题。 本专利技术是该样实现的：对于给定配电网，先算出每一条联络的有效度，参考联络有 效度的大小，优先断开无效联络和有效度不高的联络，结合地理位置确定初步分区方案；结 合站间联络的有效度，最后分别计算出各自的TSC，再减去未分区前的TSC，找到差值最小 的方案，筛选出较为合理的那一种，确定为最优分区方案； 基于最大供电能力的最优分区选择方法，利用最大供电能力选择最优分区方案 时，对各个站间联络的断开情况进行排列组合，列出所有可能的分区方案之后，再从该些方 案中筛选出分区前后TSC误差最小的结果后，再剔除不合理的分区方案。[000引进一步，基于最大供电能力的最优分区选择方法包括W下步骤： 步骤一，对变电站编号； 步骤二，确定配电网分区个数； 步骤=，计算每条联络的有效度W及各站间联络的有效度； 步骤四，结合有效度分析和变电站的地理位置确定初步分区方法； 步骤五，计算分区前的总供电能力和网络转移供电能力； 步骤六，计算各方案的总供电能力和网络转移供电能力； 步骤走，计算各方案分区前后的NTC之差，按从小到大的顺序排序； 步骤八，从排序中选取差值小的方案； 步骤九，该方案的各区域符合分配是否均匀，均匀则执行步骤十，不均匀则删除该 方案，返回步骤八； 步骤十，确定该方案为最优方案。 进一步，分析联络有效度或者某个联络组合的有效度的方法如下： (1)计算所有联络都存在时配电网的网络转移供电能力NTC，记为NT化； (2)断开所要研究的那条联络或那个联络组合，计算此时配网的TSC，记为NTCb; (3)计算NT化与NTCb的差值，值越大则该条联络或该联络组合越有效。 进一步，最优分区，即在考虑经济因素和地理环境状况下，在无效联络处或者近似 无效联络处断开该些联络，使分区前后配网供电能力变化极小，并使各区负荷相近，而形成 的分区。 进一步，最优分区方案的选择依据：分区前后TSC的差值最小，计算精度高；分为 某几个区域后，各个区域内各变电站联系紧密，没有孤立的变电站；分区过程中断开的联络 多为无效或近似无效联络，有效联络较少；分区后，各区域负荷分布均匀，各区域间变电站 数目相差不大。 本专利技术提供的基于最大供电能力的配电网分区方法，W配电系统最大供电能力为 理论基础，结合联络有效度理论，提出了确定配电网最优分区方案的方法，经过实际电网中 算例的验证，最终得到一系列可操作性的建议，W指导城市配电系统优化及规划工作。相比 于传统的配电网分区如自由分区法、均一分区法、等负荷分区法、遗传算法等，方法本方法 具有如下优点；1、分区后的配电网损失的供电能力最低，有助于减少备用容量、提高设备利 用率；2、适用性强，既能适用于小规模配电网，也能适用于大规模配电网；3、可操作性强， 对各个方案的评判和最优方案的选择提供了量化计算的标准；4、分区后各区域内的变电站 数目相差不大，联系紧密，无孤立的变电站；5、分区后，各区域间的负荷分布均匀，系统具有 较高稳定性。 本专利技术提出了最优分区的概念，即在考虑经济因素和地理环境状况下，能使分区 前后配网供电能力变化极小，并使各区负荷相近而形成的分区，该样形成的分区有利于减 少备用容量，提高设备利用率，因此为最优分区，最优分区方案的主要特征是；分区前后供 电能力的差值最小；分区过程中断开的站间联络多为无效或近似无效联络；分区后各区域 内的变电站数目相差不大，联系紧密，无孤立的变电站；分区后，各区域间的负荷分布均匀， 系统具有较高稳定性。【附图说明】 图1是本专利技术实施例提供的基于最大供电能力的最优分区选择方法流程图；[002引图2是本专利技术实施例提供的10变电站-20主变-23条站间联络的配电网示意图； 图3是本专利技术实施例提供的实施例方案一的示意图； 图4是本专利技术实施例提供的实施例方案二的示意图； 图5是本专利技术实施例提供的实施例方案S的示意图； 图6是本专利技术实施例提供的实施例方案四的示意图； 图7是本专利技术实施例提供的实施例方案五的示意图； 图8是本专利技术实施例提供的实施例方案六的示意图； 图9是本专利技术实施例提供的实施例方案走的示意图； 图10是本专利技术实施例提供的实施例方案八的示意图； 图11是本专利技术实施例提供的实施例方案九的示意图；[003引图12是本专利技术实施例提供的实施例方案十的示意图。【具体实施方式】 为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，W下结合实施例，对本专利技术 进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用W解释本专利技术，并不用于 限定本专利技术。 联络有效度概念 联络有效度反映了某条联络的存在对配电系统总供电能力的影响，其定义如下： 若增加该联络后，总供电能力（TSC)增大，则此联络为有效联络；若TSC不变，则其为无效联 络；对于增加某条联络后，TSC增大不多与原值较为接近的，可将该联络定义为近似无效联 络； 分析某条联络的有效度或者某个联络组合的有效度的方法如下： (1)计算所有联络都存在时配电网的网络转移供电能力（NTC)，记为NT当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于最大供电能力的配电网分区方法，其特征在于，该基于最大供电能力的配电网分区方法利用最大供电能力计算方法计算联络有效度，再以联络有效度为指标，确定断开联络线的位置即分区位置；具体包括：最大供电能力的计算方法：对于一个含多个互联变电站的配电网，满足N–1准则的最大供电能力模型如下：Max TSC＝ΣRiTi  (1)式(1)目标函数为系统最大供电能力，等于所有变电站主变负载之和，Ri为主变i的额定容量；Ti为主变i的负载率；式(2)‑(7)为TSC模型的约束条件，约束条件是以主变i为中心的主变联络单元的N–1准则约束，称为第i组约束条件，包括两类约束，一是基尔霍夫等式约束，二是设备热稳定容量不等式约束；式(2)为负荷转带的等式约束，表示主变i故障时，事故前主变i正常所带负荷由站内其余主变和其他站联络主变共同转带，Tri,j为主变i故障时向主变j转移负荷的大小，分别表示与主变i站内联络主变集合和站外联络主变集合；式(3)为站内负荷转带约束，表示站内主变j接受故障主变i的转移负荷后所供负荷不超过额定容量的k倍，Rj为主变j的额定容量；Tj为主变j的负载率；k为主变短时允许过载系数，取1.0或1.3；式(4)为站间负荷转带约束，表示站外联络主变j接受故障主变i的转移负 荷后不过负荷，k取1.0；式(5)为联络容量约束，表示转移负荷不超过联络通路的极限容量，RLi,j为主变i与主变j间联络的极限容量；式(6)为主变负载率约束，表示主变负载率需要介于负载率上下限之间，取0～0.95，增加约束指定某些已知负载率区间的主变；式(7)为区域负载约束，含义是某个局部区域内的主变负载之和大于给定负载LD，Z为该区所有主变集合，这种区域即是重载区，大部分负荷无法转移到该区域以外电网；变电站供电能力计算方法：SSC是指一定供电区域内配电网变电站容量配置及站内联络提供的供电能力，数值等于断开所有站间联络后的TSC值；网络转移能力计算方法：NTC指一定供电区域内配电网通过增加站间联络而新获得的供电能力，NTC＝TSC‑SSC；联络有效度计算方法：Li,j表示第i台主变与第j台主变间的联络，定义单条联络的有效度E(i,j)；定义一组联络的有效度为E{(i1,j1),(i2,j2),...,(in,jn)}，E(i,j)和E{(i1,j1),(i2,j2),...,(in,jn)}分别为减少某一个联络Li,j或联络集合Li1,j1、Li2,j2、Li3,j3、…、Lin,jn前后NTC的变化量；E＝NTC'‑NTC,E＝E(i,j)或E{(i1,j1),...,(in,jn)}；E(i,j)＝0，即减少Li,j后，系统NTC不变，则称Li,j对供电能力无效；E(i,j)>0，即减少Li,j使系统NTC降低，则称Li,j对供电能力有效；E(i,j)越大，该联络对整个配电网供电能力的有效度越高，贡献越大。基于最大供电能力的最优分区选择方法：对于给定的配电网，先算出每一条联络的有效度，参考联络有效度的大小，优先断开无效联络和有效度不高的联络，结合地理位置确定初步分区方案；结合站间联络的有效度，最后分别计算出各自的TSC，再减去未分区前的TSC，找到差值最小的方案，筛选出较为合理的那一种，确定为最优分区方案。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李晓辉，谭向红，袁世强，刘云，龚成虎，郑卫洪，肖峻，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网天津市电力公司，
类型：发明
国别省市：天津;12